science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Nieuwe technologieën voor astronomisch onderzoek

Het project "Novel Astronomical Instrumentation through Photonic Reformatting" (NAIR) wordt gefinancierd door de DFG in het kader van de oproep tot het indienen van voorstellen voor "New Instrumentation for Research". Het project wordt ondersteund door het Königstuhl State Observatory van het Center for Astronomy van de Universiteit van Heidelberg, het Instituut voor Natuurkunde I van de Universiteit van Keulen, en het Leibniz Instituut voor Astrofysica in Potsdam. De onderzoekers in Heidelberg, Keulen en Potsdam zullen componenten ontwerpen en testen die het licht van sterren en sterrenstelsels efficiënt kunnen herschikken om zeer nauwkeurige metingen van kosmische objecten mogelijk te maken. Deze nieuwe technologie is bedoeld voor gebruik op grote telescopen om, bijvoorbeeld, zoek naar aardachtige planeten van nabije sterren en bepaal hun atmosferische samenstelling.

"Bij het bouwen van spectrografen voor moderne telescopen, stuiten we steeds meer op technische en financiële beperkingen, " legt prof. dr. Andreas Quirrenbach uit, Hoofd van het Staatsobservatorium Königstuhl. "Echter, het komende decennium zullen telescopen met spiegels tot 40 meter diameter in gebruik worden genomen. We hebben nieuwe concepten nodig om het potentieel van deze gigantische telescopen te benutten." Een van deze innovatieve benaderingen is het opnieuw formatteren van licht:een lichtbundel met een doorsnede in de vorm van een dunne lijn wordt gevormd uit een cirkelvormige bundel. Volgens prof. Quirrenbach, het is ook mogelijk om relatief kleine spectrografen te gebruiken met zeer grote telescopen als ze deze "geperste" lichtbundels krijgen.

Heidelberg-onderzoeker dr. Robert Harris werkte bij de voorbereiding van zijn proefschrift al met de herschikking van sterrenlicht. Hij kwam micro-optische apparaten tegen die door de telecommunicatie-industrie worden gebruikt in schakelcentra voor glasvezelnetwerken. Ze hebben complexe functies in een minimale hoeveelheid ruimte en zijn daarom geschikt om licht te herformatteren. Nu ontwikkelt Dr. Harris componenten die specifiek zijn afgestemd op de behoeften van de astronomie. Er is nog een toepassing voor deze fotonische systemen, volgens Prof. Dr. Lucas Labadie uit Keulen. "Als meerdere telescopen zijn aangesloten op een zogenaamde interferometer, we krijgen scherpere beelden dan mogelijk zou zijn met een enkele telescoop. Voor dit doeleinde, alle lichtbundels moeten met de hoogste precisie worden gecombineerd en over elkaar heen gelegd." Om dit te bereiken, moeten de componenten worden geoptimaliseerd en hun fysieke eigenschappen beter worden begrepen om lichtverliezen te minimaliseren, zoals dr. Stefano Minardi en dr. Roger Haynes uit Potsdam benadrukken.

De DFG-financiering voorziet in personeel en laboratoriumapparatuur voor het ontwikkelen en testen van nieuwe micro-optische systeemconcepten voor gebruik in astronomische instrumenten. De technologie moet ook beschikbaar worden gesteld aan anderen die werkzaam zijn in fundamenteel wetenschappelijk onderzoek.