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VLT auf der Suche nach Planeten im Sternsystem Alpha Centauri

10.01.2017

Die ESO unterzeichnet Vereinbarung mit Breakthrough Initiatives

Die ESO hat eine Vereinbarung mit Breakthrough Initiatives zur Adaptierung der Instrumentierung des Very Large Telescope in Chile unterzeichnet. Damit soll die Suche nach Planeten im nahen Sternsystem Alpha Centauri möglich werden, da solche Planeten auch irgendwann Ziel von Miniatur-Raumsonden der Breakthrough Starshot-Initiative werden sollen.


Im Vordergrund dieses Bildes ist das Very Large Telescope (VLT) der ESO am Paranal-Observatorium in Chile zu sehen. Im sternenreichen Hintergrund des Bildes ist auch der helle Stern Alpha Centauri erkennbar, das der Erde nächstgelegene Sternsystem. Ende 2016 unterzeichnete die ESO einen Vertrag mit der Breakthrough Initiatives zur Adaptierung der Instrumentierung des Very Large Telescope. Damit soll die Suche nach Planeten im nahen Sternsystem Alpha Centauri möglich werden, da solche Planeten auch irgendwann Ziel von Miniatur-Raumsonden der Breakthrough Starshot-Initiative werden sollen.

Herkunftsnachweis: Y. Beletsky (LCO)/ESO

Die ESO, vertreten durch Generaldirektor Tim de Zeeuw, hat mit Breakthrough Initiatives in Vertretung durch Pete Worden, Vorsitzender der Breakthrough Prize Foundation und Geschäftsführer von Breakthrough Initiatives, ein Abkommen unterzeichnet. Die Vereinbarung umfasst finanzielle Unterstützung für das Instrument VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid-Infrared), das am Very Large Telescope (VLT) der ESO installiert ist. Durch eine Modifizierung soll die Leistungsfähigkeit des Instruments deutlich verbessert werden, so dass es um Alpha Centauri, dem der Erde nächstgelegenen Sternsystem, nach potentiell bewohnbaren Planeten suchen kann. Das Abkommen sieht auch Beobachtungszeit am Teleskop für ein für 2019 geplantes umfangreiches Suchprogramm vor.

Die Entdeckung eines Planeten im Jahr 2016, Proxima b, um Proxima Centauri, dem dritten und lichtschwächsten Stern des Alpha Centauri-Systems, verleiht der Suche zusätzlichen Auftrieb.

Das größte Interesse des Breakthrough Starshot-Programms besteht darin, herauszufinden, wo sich die nächsten Exoplaneten befinden. Das Forschungs- und Entwicklungsprogramm wurde im April 2016 gestartet und hat zum Ziel, die Machbarkeit von ultraschnellen Licht getriebenen „Nanocraft“ zu belegen. Damit sollen die Voraussetzungen für einen Start zum Alpha Centauri-System innerhalb einer Generation geschaffen werden.

Der Nachweis eines bewohnbaren Planeten stellt für Wissenschaftler eine große Herausforderung dar, da in einem Planetensystem der Zentralstern um einiges heller leuchtet als die von ihm angestrahlten Planeten. Eine Möglichkeit, dieses Problem teilweise zu umgehen, ist die Beobachtung im mittleren Infrarot-Wellenlängenbereich. Da der Planet aufgrund seiner Eigenwärme in diesem Wellenlängenbereich um einiges heller leuchtet als im sichtbaren Licht, ist der Helligkeitsunterschied zwischen ihm und seinem Zentralstern geringer. Aber selbst im mittleren Infrarot-Wellenlängenbereich ist der Stern noch millionenfach leuchtkräftiger als der Planet, den man entdecken möchte, weshalb ein bestimmtes technisches Verfahren notwendig ist, um das Licht des Sterns auszublenden.

Sobald es technisch modifiziert und die Bildqualität mit Adaptiver Optik deutlich verbessert wurde, wird das am VLT bereits vorhandene Infrarot-Instrument VISIR solche Beobachtungen möglich machen. Das Verfahren, dass das Licht vom Stern verringern und damit das Signal des potentiellen Gesteinsplaneten sichtbar machen soll, wird als Koronagrafie bezeichnet. Breakthrough Initiatives wird für einen Großteil der Entwicklungskosten sowie notwendige Technologien aufkommen, im Gegenzug stellt die ESO die benötigten Beobachtungsmöglichkeiten sowie Teleskopzeit zur Verfügung.

Zu der neuen Hardware gehört auch ein Instrumentenmodul, das beim Unternehmen Kampf Telescope Optics (KTO) in München in Auftrag gegeben wurde und den Wellenfrontsensor sowie neuartige Detektor-Kalibriervorrichtungen beinhaltet. Außerdem gibt es Pläne für einen neuen Koronagrafen, der in Zusammenarbeit mit der Universität Liège in Belgien und der Universität Uppsala in Schweden entwickelt werden soll.

Potentiell bewohnbare Planeten, die andere Sterne umkreisen, zu entdecken und zu untersuchen, wird eines der vorrangigen wissenschaftlichen Ziele des sich im Bau befindlichen European Extremely Large Telescope (E-ELT) sein. Obwohl das größere E-ELT unverzichtbar sein wird, um von Planeten in großer Entfernung in der Milchstraße Aufnahmen anfertigen zu können, reicht die Lichtsammelleistung des VLT bereits aus, um einen Planeten um unseren nächsten Stern, Alpha Centauri, abzubilden.

Die Entwicklungen von VISIR werden auch für das zukünftige METIS-Instrument von Vorteil sein, das am E-ELT montiert werden soll, da das gewonnene Wissen und der Beweis der Umsetzbarkeit direkt übertragbar sein werden. Sollten solche Exoplaneten existieren, könnte die enorme Größe des E-ELT es METIS ermöglichen, Planeten von der Größe des Mars in einer Umlaufbahn um Alpha Centauri sowie andere potentiell bewohnbare Planeten um andere nahe Sterne zu entdecken und zu untersuchen.

Weitere Informationen

Die Breakthrough Initiatives sind ein Programm zur wissenschaftlichen und technologischen Erforschung, das im Jahr 2015 vom Internet-Investor und Wissenschafts-Philanthropen Yuri Milner gestartet wurde, um das Universum zu erkunden, wissenschaftliche Beweise für Leben außerhalb der Erde zu suchen und eine öffentliche Debatte aus einer planetaren Perspektive anzuregen.

Breakthrough Starshot ist ein Forschungs- und Entwicklungsprogramm mit einem Budget von $100 Millionen, das es zum Ziel hat, die Umsetzbarkeit neuer Technologien zu beweisen, ultraleichte unbemannte Raumfahrt bei 20% der Lichtgeschwindigkeit zu ermöglichen und die Grundlage für einen Vorbeiflug an Alpha Centauri innerhalb einer Generation zu bilden.

Die Europäische Südsternwarte (engl. European Southern Observatory, kurz ESO) ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Getragen wird die Organisation durch 16 Länder: Belgien, Brasilien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Großbritannien, Italien, die Niederlande, Österreich, Polen, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz und die Tschechische Republik. Die ESO ermöglicht astronomische Spitzenforschung, indem sie leistungsfähige bodengebundene Teleskope entwirft, konstruiert und betreibt. Auch bei der Förderung internationaler Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Astronomie spielt die Organisation eine maßgebliche Rolle. Die ESO verfügt über drei weltweit einzigartige Beobachtungsstandorte in Chile: La Silla, Paranal und Chajnantor. Auf dem Paranal betreibt die ESO mit dem Very Large Telescope (VLT) das weltweit leistungsfähigste Observatorium für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren Lichts und zwei Teleskope für Himmelsdurchmusterungen: VISTA, das größte Durchmusterungsteleskop der Welt, arbeitet im Infraroten, während das VLT Survey Telescope (VST) für Himmelsdurchmusterungen ausschließlich im sichtbaren Licht konzipiert ist. Die ESO ist einer der Hauptpartner bei ALMA, dem größten astronomischen Projekt überhaupt. Auf dem Cerro Armazones unweit des Paranal errichtet die ESO zur Zeit das European Extremely Large Telescope (E-ELT) mit 39 Metern Durchmesser, das einmal das größte optische Teleskop der Welt werden wird.

Die Übersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks für astronomische Öffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsländern (und einigen weiteren Staaten) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie in Heidelberg.

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Dies ist eine Übersetzung der ESO-Pressemitteilung eso1702.

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