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Das VLT Survey Telescope und seine 268-Megapixel-Kamera OmegaCAM nehmen den Betrieb auf

08.06.2011
Pressemitteilung der europäischen Südsternwarte: Das VLT Survey Telescope (VST), ein 2,6-Meter-Teleskop ausgestattet mit der gigantischen 268-Megapixel-Kamera OmegaCAM, hat als neuestes Teleskop am Paranal-Observatorium der ESO seinen Betrieb aufgenommen.
Seine Aufgabe werden schnelle Himmelsdurchmusterungen mit hoher Bildqualität sein. Das VST ist ein Teleskop für den sichtbaren Spektralbereich und ergänzt das VISTA-Teleskop der ESO, das Himmelsdurchmusterungen im Infraroten durchführt. Erste Bilder zeigen beeindruckende Ansichten des südlichen Sternhimmels: Aufnahmen des Omeganebels und des Kugelsternhaufens Omega Centauri demonstrieren eindrucksvoll die Leistungsfähigkeit des VST.

VST-Aufnahme des Sternentstehungsgebiets Messier 17 Foto: ESO/INAF-VST/OmegaCAM. Acknowledgement: OmegaCen/Astro-WISE/Kapteyn Institute

Ein neues Teleskop und eine neue Kamera

Das VLT Survey Telescope (VST) ist das neueste Teleskop am Paranal-Observatorium der ESO in der Atacamawüste im Norden Chiles. Es befindet sich in einem Schutzbau unmittelbar neben den vier Hauptteleskopen des VLT auf dem Gipfel des Cerro Paranal, an einem der besten Beobachtungsplätze der Erde. Das VST ist ein Teleskop mit besonders großem Gesichtsfeld: Mit jedem Bild fängt es ein Himmelsareal ein, dessen Durchmesser doppelt so groß ist wie der Durchmesser der Vollmondscheibe. Das VST ist das größte speziell für Himmelsdurchmusterungen im sichtbaren Licht konstruierte Teleskop der Welt; während der nächsten Jahre wird es mit seiner OmegaCAM mehrere sehr umfangreiche Durchmusterungen des Südhimmels durchführen. Alle Daten aus den Durchmusterungen werden frei verfügbar sein.

“Ich bin begeistert den beeindruckenden ersten Aufnahmen vom VST und der OmegaCAM. Die einzigartige Kombination von VST und dem Infrarot-Durchmusterungsteleskop VISTA wird es uns ermöglichen, viele interessante Objekte zu identifizieren, die wir dann mit den leistungsfähigen Teleskopen des VLT genauer untersuchen können”, erklärt Tim de Zeeuw, der Generaldirektor der ESO.

“Das VST-Projekt musste viele Hürden überwinden. Aber jetzt machen sich die Anstrengungen der vielen am Bau beteiligten INAF-Mitarbeiter endlich bezahlt. Die exzellente Qualität der Aufnahmen erfüllt definitiv die Erwartungen der Astronomen. Ich bin hocherfreut, das VST im Betrieb zu sehen”, fügt Tommaso Maccacaro, der Präsident des italienischen Nationalverbandes astrophysikalischer Institute (Istituto Nazionale di Astrofisica, INAF) hinzu.

Das VST-Projekt ist ein Gemeinschaftsprojekt der INAF-Sternwarte von Neapel (Osservatorio Astronomico di Capodimonte) [1] und der ESO. Das INAF hat das Teleskop in Zusammenarbeit mit führenden italienischen Unternehmen entwickelt und gebaut, während die ESO für den Schutzbau und Bautätigkeiten am Standort des Observatoriums verantwortlich ist. OmegaCAM, die Kamera des VST, wurde von einem Konsortium aus Instituten in den Niederlanden, Deutschland und Italien gebaut, wobei die ESO auch hier bedeutende Beiträge geleistet hat. Der Betrieb des Teleskops sowie die Archivierung und Weiterverteilung der gewonnenen Daten liegt ebenfalls bei der ESO.

Das VST ist ein modernes 2,6-Meter-Teleskop, dessen Spiegel mittels aktiver Optik zu jeder Zeit in der idealen Position gehalten werden. Sein Herzstück bildet die hinter einem Linsensystem zur Erzeugung der bestmöglichen Bildqualität [3] gelegene Kamera OmegaCAM. Sie wiegt 770 kg und besteht aus 32 einzelnen CCD-Detektoren [4], die in Vakuumgehäusen eingebaut sind. Zusammen erzeugen die Detektoren ein Bild mit insgesamt 268 Megapixeln [5].

Die ersten Aufnahmen

Sowohl Kamera als auch Teleskop wurden entwickelt, um die außergewöhnlich hohe Qualität des Nachthimmels über dem Paranal auszunutzen.

“Die hervorragenden Bilder, die wir nun vom VST und von OmegaCAM erhalten, sind ein Tribut an die jahrelange, harte Arbeit vieler Gruppen aus ganz Europa. Wir freuen uns auf eine reiche wissenschaftliche Ernte und erwarten auch gänzlich überraschende Entdeckungen aus den VST-Himmelsdurchmusterungen”, ergänzt Massimo Capaccioli, der leitende Wissenschaftler des VST-Projektes.

Die ersten, jetzt veröffentlichten Aufnahmen zeigen die Sternentstehungsregion Messier 17 – auch bekannt als Omeganebel oder Schwanennebel – wie sie noch nie zuvor zu sehen war. Dieses Gebiet aus Gas, Staub und heißen, jungen Sternen liegt inmitten der Milchstraße im Sternbild Sagittarius (Schütze). Das Gesichtsfeld des VST ist so groß, dass die Aufnahme den gesamten Nebel inklusive der schwächeren Außenbereiche erfasst. Gleichzeitig erzeugen VST und OmegaCAM eine aussergewöhnlich scharfe Abbildung über das gesamte Feld.

Die zweite hier veröffentlichte Abbildung ist das wohl beste jemals aufgenommene Bild von Omega Centauri, des größten Kugelsternhaufens am Nachthimmel. Das extrem große Gesichtsfeld von VST und OmegaCAM erlaubt auch hier die Abbildung nicht nur der helleren Regionen des Haufens, sondern selbst der schwachen Außenbereiche des Objektes. Die detailscharfe Abbildung der etwa 300.000 Sterne unterstreicht die hervorragende Auflösung des VST.

Die Himmelsdurchmusterungen

In den kommenden fünf Jahren wird das VST drei Himmelsdurchmusterungen durchführen, deren Daten öffentlich zugänglich sind [6]. Die KIDS-Durchmusterung wird mehrere Himmelsgebiete weit abseits der Milchstraße untersuchen, um unsere Kenntnisse über Dunkle Materie, Dunkle Energie und Galaxienentwicklung zu erweitern. Außerdem ist zu erwarten, dass die Studie viele neue Galaxienhaufen und hochrotverschobene Quasare zu Tage fördern wird. Die VST-ATLAS-Kampagne wird eine sehr große Himmelsfläche abdecken und hat ebenfalls eine Verbesserung des Verständnisses der Dunklen Energie zum Ziel, außerdem die Unterstützung von speziellen am VLT und anderen Großteleskopen durchgeführten Studien. Die dritte Durchmusterung, VPHAS+, wird sich auf den Zentralbereich der Milchstraße konzentrieren, um die Struktur der galaktischen Scheibe und den zeitlichen Ablauf der Sternentstehung darin zu kartieren. Das Endergebnis von VPHAS+ wird ein Katalog von etwa 500 Millionen Objekten sein. Außerdem ist zu erwarten, dass VPHAS+ eine Anzahl ungewöhnlicher Sterne aus allen Entwicklungsstadien entdecken dürfte.

OmegaCAM wird riesige Datenmengen generieren. Jedes Jahr werden schätzungsweise 30 Terabyte an Rohdaten erzeugt und zu den Datenzentren in Europa transferiert, wo sie weiterverarbeitet werden [7]. In Gronigen und Neapel wurde dafür extra ein neuartiges, ausgeklügeltes Softwaresystem entwickelt, das den großen Datenfluss bewältigen kann. Die Endprodukte der Datenverarbeitung werden sowohl lange Listen mit den gefundenen Objekten als auch Bilder sein, die den Astronomen auf der ganzen Welt für ihre Forschung zugänglich gemacht werden.

“Mit seinem großen Gesichtsfeld, der exzellenten Datenqualität und seiner effizienten Arbeitsweise wird das VST eine unglaubliche Menge an Informationen generieren, die viele Bereiche der Astrophysik voranbringen wird”, sagt auch Konrad Kuijken, der Leiter des OmegaCAM-Konsortiums.

Endnoten

[1] Das VST wurde am der INAF-Sternwarte von Neapel entwickelt. Mit Ausnahme der Hauptoptik, die von der russischen Firma LZOS hergestellt wurde, stammen alle Komponenten von italienischen Firmen. INAF hat die Herstellung überwacht und für den Zusammenbau am Paranal-Observatorium gesorgt. Diese Arbeiten wurden von dem Projektleiter G. De Paris und dem AIV-Manager D. Fierro, beide Mitglieder der Abteilung für nationale Projekte am INAF in Monte Mario/Rom, Italien, geleitet. Projektleiter der laufenden Kommissionierungsphase ist P. Schipani von der INAF-Sternwarte in Neapel. Er war zuvor der Projektingenineur des VST und leitet ein Team an den Sternwarten von Neapel und Padua. Das Softwaresystem VST-Tube zur Verarbeitung der Daten wurde in Neapel von A. Grado entwickelt.

[2] Das OmegaCAM-Konsortium besteht aus Instituten in den Niederlanden (NOVA, darunter insbesondere das Kapteyn Institute / OmegaCEN Groningen und die Sterrewacht Leiden), Deutschland (hier besonders die Universitätssternwarten München, Göttingen und Bonn) und Italien (INAF, hauptsächlich die Sternwarten Padua und Neapel). Das Optical Detector Team der ESO stellt das Detektorsystem. Projektleiter bei OmegaCAM sind K. Kuijken (Groningen und Sterrewacht Leiden), R. Bender (Universitätssternwarte München und Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik) und E. Cappellaro (INAF, Osservatorio Astronomico di Padova). Das Projektmanagement liegt bei B. Muschielok und R. Häfner (Universitätssternwarte der Ludwig-Maximilians-Universität München), das Datenverarbeitungssystem Astro-WISE, wird von OmegaCEN-NOVA unter der Leitung von E.A. Valentijn (Groningen) entwickelt.

[3] Die Teleskopoptik beeinhaltet auch eine Korrektur der Dispersion durch die Erdatmosphäre.

[4] Die Kamera enthält zusätzliche CCDs, die zusammen mit dem Teleskopsystem die Nachführung und die Aktive Optik kontrollieren.

[5] Um die Farben von Himmelsobjekten zu messen, können große Glasfilter automatisch vor die Detektoren gefahren werden. Jedes dieser Filter hat eine Kantenlänge von mehr als 30 cm. Die meisten Filter haben Spezialvergütungen um Lichtverluste zu minimieren. Die Kamera verfügt außerdem über einen großen Verschluss aus zwei Lamellen, mit dem die Detektoren abgedeckt werden, während sie ausgelesen werden.

[6] Weitere Informationen über die VST-Himmelsdurchmusterungen sind unter www.eso.org/sci/observing/policies/PublicSurveys/sciencePublicSurveys.html verfügbar.

[7] Die VST/OmegaCAM-Himmelsdurchmusterungen nutzen eine neue, schnelle interkontinentale Datenverbindung zwischen dem Paranal und Europa, die mit finanzieller Unterstützung der Europäischen Union angelegt wurde.

Zusatzinformationen

Die Europäische Südsternwarte ESO (European Southern Observatory) ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Getragen wird die Organisation durch ihre 15 Mitgliedsländer: Belgien, Brasilien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Italien, die Niederlande, Österreich, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz, die Tschechische Republik und das Vereinigte Königreich. 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 betreibt drei weltweit einzigartige Beobachtungsstandorte in Nordchile: La Silla, Paranal und Chajnantor. Auf Paranal betreibt die ESO mit dem Very Large Telescope (VLT) das weltweit leistungsfähigste Observatorium für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren Lichts, sowie VISTA, das größte Durchmusterungsteleskop der Welt. Die ESO ist der europäische Partner für den Aufbau des Antennenfelds ALMA, das größte astronomische Projekt überhaupt. Derzeit entwickelt die ESO das European Extremely Large Telescope (E-ELT) für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren und Infrarotlichts, mit 42 Metern Spiegeldurchmesser ein Großteleskop der Extraklasse.

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-Mitgliedsstaaten (und einigen weiteren Ländern) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg.

Kontaktinformationen

Carolin Liefke
ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie
Deutschland
Tel: 06221 528226
E-Mail: eson-germany@eso.org
Prof. Massimo Capaccioli
University of Naples Federico II and INAF-Capodimonte Astronomical Observatory
Naples, Italy
Tel: +39 081 557 5601
Cell: +39 335 677 6940
E-Mail: capaccioli@na.infn.it
Prof. Koen Kuijken
Leiden Observatory
The Netherlands
Tel: +31 71 527 5848
E-Mail: kuijken@strw.leidenuniv.nl
Prof. Edwin A. Valentijn
University of Groningen
The Netherlands
Tel: +31 50 363 4011/4036 (secretary)
Cell: +31 6 482 76416
E-Mail: valentyn@astro.rug.nl
Prof. Ralf Bender
University Observatory of the Ludwig-Maximilians-University Munich, and Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 2180 5999
E-Mail: bender@usm.lmu.de
Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Cell: +49 151 1537 3591
E-Mail: rhook@eso.org

Carolin Liefke | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpia.de
http://www.eso.org/public/germany/news/eso1119/
http://www.eso.org/public/teles-instr/surveytelescopes/vst.html

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