Een mijlpaal in de infrarood astronomie
Uitgebreid (Engelstalig)persbericht van de ESO.
De infraroodcamera MIDI (Mid-Infrared Interferometric Instrument), die voor een belangrijk deel in Nederland is ontwikkeld en gebouwd, heeft zondag op de ESO Very Large Telescope (VLT) in Chili met succes het licht van twee van de vier hoofdtelescopen gekoppeld. De 8,2 meter spiegels waren gericht op enkele heldere sterren, met name de rode reus Epsilon Carinae op 600 lichtjaar afstand. Het licht van de afzonderlijke telescopen kwam via ondergrondse tunnels bij elkaar in het hart van MIDI, een infrarood-detector die tot bijna het absolute nulpunt (-270 graden) gekoeld wordt. Dankzij deze interferometrietechniek is het nu onder meer mogelijk om structuur op het oppervlak van grote, nabije sterren waar te nemen.
De eerste keer dat een nieuw instrument echte data aflevert, de zogeheten 'first fringe', is voor de betrokkenen altijd een moment om de champagne open te trekken. Dat deden dus ook de astronomen en technici uit Duitsland, Nederland en Frankrijk en van het European Southern Observatory op de berg Paranal in Chili waar de vier VLT-reuzentelescopen staan, om (Nederlandse tijd) zondagochtend kwart voor zeven.
De beeldscherpte van MIDI is ongeëvenaard; de resolutie (0,01 boogseconde) komt overeen met het vanuit Amsterdam onderscheiden van een 1 euromunt in Londen. Het instrument koppelt in feite twee telescopen van de VLT aan elkaar, waardoor een virtuele telescoop met een spiegeldiameter van 100 meter ontstaat. Dat lukt slechts omdat de hele optische infrastructuur en MIDI zelf aan zeer hoge precisie eisen voldoen. Zo mag het weglengte verschil tussen de twee lichtsignalen nergens meer dan een fractie van de gebruikte golflengte (0,01 millimeter) afwijken van de specificaties. Dat betekent dat alle apparatuur tot op een duizendste millimeter nauwkeurig moet zijn geconstrueerd.
Behalve details op het oppervlak van grote sterren in onze omgeving, zal MIDI nog veel meer wetenschappelijk interessante fenomenen gaan waarnemen. Infrarood-astronomie is bij uitstek van belang omdat hiermee verder weg in het heelal (en dus nog verder terug in de tijd) gekeken kan worden dan met zichtbaar licht. Ook dringt infrarood licht veel beter door stof heen dat interessante objecten vaak aan het normale zicht onttrekt. De combinatie van interferometrie (scherp zien) en infrarood-astronomie (ver terug in de tijd en een groot doordringend vermogen) opent daardoor geheel nieuwe perspectieven voor de astronomie. Zo kunnen zowel de kernen van sterrenstelsels, die veelal enorme zwarte gaten bevatten, bestudeerd worden, maar ook de vorming van planeten uit stofschijven rond nabije sterren.
Het MIDI instrument is gebouwd door een internationaal consortium onder leiding van het Max Planck Institut für Astronomie te Heidelberg. Daarnaast hebben Nederland en Frankrijk belangrijke bijdragen geleverd. Het Nederlandse aandeel, ter waarde van ruim 1 miljoen euro, kwam tot stand onder leiding van NOVA in samenwerking met de NWO-stichting ASTRON, NEVEC (het NOVA-ESO VLTI Expertise Centrum) en de Nederlandse industrie. ASTRON heeft het hart van MIDI gebouwd, het optische gedeelte dat (om omgevingsruis te onderdrukken) tot zeer lage temperaturen gekoeld moet worden. NEVEC, dat vanuit Leiden de expertise over optische interferometrie in Nederland coördineert, ontwikkelde software voor besturing van het instrument en voor analyse van de gegevens.
Nederland heeft uitgebreide ervaring met interferometrie, omdat dit principe al sinds 1970 wordt toegepast in de Westerbork Synthese Radiotelescoop, die bestaat uit 14 schotels. Het combineren van radiogolven is wegens hun grote golflengte technisch goed uitvoerbaar, maar voor optische en infrarood telescopen ligt dit aan de grens van de mogelijkheden.
De VLT is het vlaggenschip van het European Southern Observatory (ESO), de astronomische organisatie waarin tien Europese landen, waaronder Nederland, participeren. De VLT staat op de afgelegen Chileense berg Paranal en bestaat uit vier grote telescopen met een spiegeldiameter van 8,2 meter en enkele kleinere. Door het bouwen van diverse interferometrische instrumenten zal de VLT zich in de komende jaren ontwikkelen tot een veelzijdige Very Large Telescope Interferometer (VLTI). Deze virtuele reuzentelescoop met een spiegeldiameter van maximaal tweehonderd meter is qua beeldscherpte uniek en overtreft bijvoorbeeld ruimschoots de Hubble ruimtetelescoop.
Contact:
MIDI
Prof. Rens Waters
rensw@science.uva.nl
ASTRON
Dr. Ir. Mark Bentum
bentum@astron.nl
MIDI/NEVEC
Dr. Eric Bakker
bakker@strw.leidenuniv.nl
Dr. Walter Jaffe
jaffe@strw.leidenuniv.nl
Prof. Andreas Quirrenbach
quirrenbach@strw.leidenuniv.nl
Achtergrond-informatie
MIDI-website Heidelberg
MIDI-website NEVEC, Leiden
MIDI-website ASTRON, Dwingeloo