Het nieuwe MATISSE-instrument op ESO’s Very Large Telescope Interferometer (VLTI) in Noord-Chili heeft met succes zijn eerste waarnemingen gedaan. Bij de eerste opnamen zijn de hulptelescopen van de VLTI gebruikt om enkele van de helderste sterren aan de nachtelijke hemel te onderzoeken, waaronder Sirius, Rigel en Betelgeuze. MATISSE is het krachtigste mid-infraroodinstrument ter wereld. De camera en spectrograaf kunnen het licht van alle vier de 8,2 meter-telescopen van de VLT samenvoegen, waardoor de scherpte bereikt wordt van een telescoop met een diameter van 200 meter. Nederland heeft de zogeheten koude optiek gebouwd.
MATISSE (Multi AperTure mid-infrarood spectroscopisch experiment) neemt infraroodlicht waar – licht tussen de zichtbare en microgolfgolflengten van het elektromagnetische spectrum, met golflengten van 3 tot 13 micrometer (μm). Het is een tweede generatie interferometrisch spectrometer-instrument voor de Very Large Telescope van de Europese Zuidelijke Sterenwacht (ESO), dat gebruik maakt van meerdere telescopen en het licht heel precies combineert. Op die manier maakt het veel detailrijkere beelden van hemelobjecten dan met de bestaande (of geplande) enkelvoudige telescopen op deze golflengten mogelijk is.
Omdat het instrument in het infrarood werkt is het deels gekoeld tot zeer lage (cryogene) temperaturen. De Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA) heeft binnen een internationaal consortium in opdracht van ESO alle optiek in het cryogene deel gebouwd, de zogenaamde koude optiek. In totaal gaat het om bijna 200 spiegels en lenzen. De NOVA Optische-infrarood Instrumentatiegroep in Dwingeloo heeft deze uiterst complexe cryogene optomechanica ontwikkeld en gebouwd met bijdragen vanuit de Nederlandse industrie. De ontwikkeling van MATISSE, waarbij een groot aantal ingenieurs en astronomen uit Nederland, Frankrijk, Duitsland, Oostenrijk en van ESO betrokken was, heeft 12 jaar geduurd.
De eerste MATISSE-waarnemingen van de rode superreuzenster Betelgeuze, die naar verwachting binnen een paar honderdduizend jaar als supernova zal exploderen, hebben aangetoond dat er nog steeds nieuwe dingen aan deze ster te ontdekken zijn. Uit de waarnemingen blijkt dat de ster een andere grootte lijkt te hebben wanneer hij op andere golflengten wordt waargenomen. Gegevens als deze zullen astronomen in staat stellen om de omgeving van deze enorme materie-uitstotende ster verder te onderzoeken.
MATISSE zal bijdragen leveren aan diverse fundamentele onderzoeksgebieden in de astronomie, en zich vooral richten op hoge-resolutie-opnamen en -spectra van de binnenste regionen van planeetvormende schijven rond jonge sterren, het onderzoek van sterren in verschillende levensstadia en de omgeving van superzware zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels.
De Nederlandse onderzoeksleider Walter Jaffe (NOVA, Sterrewacht Leiden) heeft hoge verwachtingen van het nieuwe superinstrument: “MATISSE zal ons spectaculaire beelden geven van planeetvormingsgebieden, meervoudige sterren en de stofrijke schijven die superzware zwarte gaten voeden. En we hopen ook details van exotische objecten in ons zonnestelsel te kunnen waarnemen, zoals vulkanen op de Jupitermaan Io, en de atmosferen van reusachtige exoplaneten.”
Enkelvoudige telescopen kunnen een beeldscherpte bereiken die beperkt wordt door de grootte van hun spiegels. Om een nog hogere resolutie te verkrijgen, combineren – of interfereren – astronomen het licht van vier verschillende VLT-telescopen. Op die manier kan MATISSE in het golflengtebereik van 3 tot 13 μm scherpere beelden maken dan welke andere telescoop ook, en de toekomstige waarnemingen aanvullen die de opvolger van Hubble, de James Webb Space Telescope (JWST), vanuit de ruimte zal gaan doen.
MATISSE combineert het licht van maximaal vier van de Unit-telescopen of maximaal vier van de hulptelescopen die deel uitmaken van de VLTI, waarbij zowel spectra worden vastgelegd als opnamen worden gemaakt. MATISSE en de VLTI kunnen zo tezamen de beeldscherpte van een telescoop met een diameter van maximaal 200 meter evenaren (de grootste afstand tussen de telescopen) en de meest detailrijke beelden ooit op mid-infrarode golflengten maken.
Bron en meer informatie: ESO-persbericht
MATISSE-instrument maakt van vier VLT-telescopen één supertelescoop
