Bildnachweis: Gemini
Dank seines adaptiven Optiksystems und des neuen bildgebenden Spektrographen produziert das Gemini-Observatorium in Chile Bilder, die mit denen des Hubble-Weltraumteleskops konkurrieren. Ein Bild der Hickson Compact Group 87 (HGC87), einer Gruppe von Galaxien, die sich 400 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Steinbock befindet, sieht identisch mit der von Hubble aus. Der sieben Meter lange Gemini South wird noch getestet, wird jedoch voraussichtlich im August 2003 den wissenschaftlichen Betrieb aufnehmen.
Der neue Bildspektrograph des Gemini Observatory hat ohne Hilfe der adaptiven Optik kürzlich Bilder aufgenommen, die zu den schärfsten gehören, die jemals von astronomischen Objekten aus dem Boden erhalten wurden.
Unter den Bildern und Spektren, die bei der kürzlich erfolgten Inbetriebnahme des Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) auf dem 8-Meter-Gemini-Südteleskop aufgenommen wurden, ist ein Bild besonders überzeugend. Dieses Zwillingsbild zeigt bemerkenswerte Details der Hickson Compact Group 87 (HCG87), die bisher nur aus dem Weltraum zu sehen waren. HCG87 ist eine vielfältige Gruppe von Galaxien, die sich etwa 400 Millionen Lichtjahre entfernt in Richtung des Sternbildes Steinbock befindet. Ein auffälliger Vergleich mit dem Hubble Space Telescope Heritage-Bild dieses Objekts, einschließlich Auflösungsdaten, kann unter http://www.gemini.edu/media/images_2003-3.html eingesehen werden.
"Historisch gesehen besteht der Hauptvorteil großer bodengestützter Teleskope wie Gemini darin, dass sie wesentlich mehr Licht für die Spektroskopie sammeln können, als dies mit einem Teleskop im Weltraum möglich ist", sagte Phil Puxley, stellvertretender Direktor des Gemini South Telescope. Er erklärt: „Das Hubble-Weltraumteleskop kann Dinge tun, die vom Boden aus unmöglich sind. Bodenteleskope wie Gemini nähern sich jedoch unter den richtigen Bedingungen der Qualität optischer Bilder, die nur noch aus dem Weltraum möglich sind. Ein Schlüsselbereich - die Spektroskopie schwacher Objekte, die große Aperturen und eine feine Bildqualität erfordert - ist der Bereich, in dem große Teleskope wie Gemini eine leistungsstarke, ergänzende Funktion zu weltraumgestützten Teleskopen bieten. “
GMOS-South wird derzeit am 8-Meter-Gemini-Südteleskop in Cerro Pach? N, Chile, in Betrieb genommen. "GMOS-South funktionierte sofort, oder besser gesagt, direkt aus den 24 Kisten heraus, die das 2-Tonnen-Instrument aus Kanada und Großbritannien nach Chile brachten - genau wie sein nördliches Gegenstück, als es auf Hawaiis Mauna Kea ankam." sagt Dr. Bryan Miller, Leiter des Inbetriebnahmeteams. „Das GMOS-Programm zeigt den Vorteil, zwei nahezu identische Instrumente zu bauen. Die Erfahrung und Software von GMOS-North haben uns geholfen, dieses Instrument schneller und reibungsloser in Betrieb zu nehmen, als wir es sonst hätten tun können “, erklärt Dr. Miller. Er fügt hinzu: "Obwohl die Bilder von GMOS-South spektakulär sind, handelt es sich bei dem Instrument in erster Linie um einen Spektrographen, und dort sind seine Fähigkeiten für Wissenschaftler am wichtigsten." GMOS-South wird voraussichtlich im August 2003 mit der Erfassung wissenschaftlicher Daten beginnen.
Als Multi-Objekt-Spektrograph kann GMOS Hunderte von Spektren in einem „Schnappschuss“ erhalten. Die Fähigkeit, hochauflösende Bilder zu liefern, ist eine sekundäre Funktion. „Früher dauerte es eine ganze Nacht, um ein Spektrum zu erhalten“, erklärt Dr. Inger Jürgensen, der vor über einem Jahr die Inbetriebnahme des ersten GMOS-Instruments am Frederick C. Gillett Gemini-Teleskop (Gemini North) leitete. „Mit GMOS können wir gleichzeitig 50 bis 100 Spektren sammeln. In Kombination mit dem 8-Meter-Spiegel von Gemini können wir jetzt Galaxien und Galaxienhaufen in großen Entfernungen effizient untersuchen - Entfernungen, die so groß sind, dass das Licht das halbe Alter des Universums oder länger zurückgelegt hat, bevor es die Erde erreicht. Diese Fähigkeit bietet beispiellose Möglichkeiten, um zu untersuchen, wie sich Galaxien im frühen Universum gebildet und entwickelt haben. “
GMOS erreicht diese bemerkenswerte Empfindlichkeit zum Teil aufgrund seines technologisch fortschrittlichen Detektors, der aus über 28 Millionen Pixeln besteht, und zum Teil aufgrund mehrerer innovativer Merkmale der Gemini-Kuppel und des Teleskops, die lokale atmosphärische Verzerrungen um das Teleskop herum reduzieren. „Bei der Entwicklung von Gemini haben wir sorgfältig auf die Kontrolle der Wärmequellen und die hervorragende Belüftung geachtet“, sagte Larry Stepp, ehemaliger Gemini Optics Manager. Stepp erklärt: „Zum Beispiel haben wir an den Seiten der Gemini-Gehäuse dreistöckige Lüftungsschlitze gebaut. Es ist großartig, dieses Bild zu sehen, das unseren Ansatz so dramatisch bestätigt. “
„Die Zwillings-Zwillingsteleskope bieten einen einzigartigen Vorteil“, erklärt der Direktor des Zwillingsobservatoriums, Dr. Matt Mountain. "Jetzt, da beide Teleskope mit nahezu identischen GMOS-Instrumenten ausgestattet sind, haben wir eine beispiellose einheitliche Plattform geschaffen, um kohärente Spektren von Objekten am nördlichen oder südlichen Himmel bei optischen Wellenlängen zu untersuchen und aufzunehmen."
Upgrades auf GMOS-South, die die Funktionsvielfalt erhöhen, sind geplant, auch wenn das Instrument gerade in Betrieb genommen wird. Die Inbetriebnahme einer Integral Field Unit (IFU) für GMOS-South wird voraussichtlich Anfang 2004 beginnen. Jeremy Allington-Smith, Leiter des IFU-Teams an der Universität von Durham, sagte: „GMOS-South wird in Kürze mit einer Integral Field Unit ausgestattet wie seine Schwester auf Gemini North. Es wurde von der University of Durham hergestellt und verwendet mehr als tausend optische Fasern, die an jedem Ende mit mikroskopischen Linsen versehen sind, um das untersuchte Objekt zu zerlegen. Dies gibt GMOS eine 3-D-Ansicht des Ziels, in der jedes Pixel im Bild durch ein Spektrum ersetzt wird. Diese Innovation ermöglicht es GMOS, detaillierte Karten zu erstellen, beispielsweise der Bewegung von Sternen und Gas in Galaxien. “
GMOS wurde als gemeinsame Partnerschaft zwischen Gemini, Kanada und Großbritannien aufgebaut. Unabhängig davon stellte das US-amerikanische National Optical Astronomy Observatory das hochleistungsfähige Detektorsubsystem und die dazugehörige Software zur Verfügung (http://www.noao.edu/usgp). Es wird erwartet, dass GMOS-Süd im August 2003 für vollständige wissenschaftliche Operationen verfügbar sein wird, wenn Astronomen aus der Gemini-Partnerschaft aus sieben Ländern das Instrument für eine Vielzahl wissenschaftlicher Studien einsetzen werden.
Das Gemini Observatory ist eine internationale Zusammenarbeit, die zwei identische 8-Meter-Teleskope gebaut hat. Das Frederick C. Gillett Gemini-Teleskop befindet sich in Mauna Kea, Hawaii (Gemini North) und das andere Teleskop in Cerro Pachin in Zentralchile (Gemini South) und bietet somit eine vollständige Abdeckung beider Hemisphären des Himmels. Beide Teleskope verfügen über neue Technologien, mit denen große, relativ dünne Spiegel unter aktiver Kontrolle sowohl optische als auch infrarote Strahlung aus dem Weltraum sammeln und fokussieren können.
Das Gemini-Observatorium bietet den astronomischen Gemeinschaften in jedem Partnerland hochmoderne astronomische Einrichtungen, die die Beobachtungszeit proportional zum Beitrag jedes Landes zuweisen. Neben der finanziellen Unterstützung trägt jedes Land auch erhebliche wissenschaftliche und technische Ressourcen bei. Zu den nationalen Forschungsagenturen, die die Gemini-Partnerschaft bilden, gehören: die US-amerikanische National Science Foundation (NSF), der britische Forschungsrat für Teilchenphysik und Astronomie (PPARC), der kanadische nationale Forschungsrat (NRC) und die chilenische Comisi? N Nacional de Investigaci? n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT), der Australian Research Council (ARC), der argentinische Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) und der brasilianische Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico (CNPq ). Das Observatorium wird von der Vereinigung der Universitäten für Forschung in der Astronomie, Inc. (AURA) im Rahmen einer Kooperationsvereinbarung mit der NSF verwaltet. Die NSF fungiert auch als Exekutivagentur für die internationale Partnerschaft.
Originalquelle: Gemini-Pressemitteilung
