ERIS (Enhanced Resolution Imager and Spectrograph)

ERIS ist Teil einer neuen Generation von Technologien für das Very Large Telescope (VLT) der ESO auf dem Paranal-Observatorium in Chile. Das Instrument ERIS kombiniert einen Infrarot-Imager für allgemeine Zwecke und einen Integralfeldspektrographen mit der adaptiven Optik von Weltrang, die am Unit Telescope 4 (Yepun) des VLT installiert ist. Eine Mitteilung der European Southern Observatory (ESO).

Quelle: ESO.

Ein frühes Konzept des ERIS-Instruments. Diese Zeichnung zeigt ein Konzeptdesign für die hochauflösende Kamera und den Spektrographen ERIS für das Very Large Telescope der ESO. ERIS – das nach seiner Installation mindestens zehn Jahre lang aktiv sein wird – profitiert von der Adaptiven Optik, die die Unschärfeeffekte der Erdatmosphäre korrigiert. Es soll die schärfsten direkten Bilder liefern, die bisher mit einem einzigen Teleskop der 8-Meter-Klasse aufgenommen wurden. ERIS wird die Rolle des sehr erfolgreichen NACO-Instruments übernehmen, das sich dem Ende seiner Lebensdauer nähert.

Die Vielseitigkeit von ERIS eignet sich für viele Bereiche der astronomischen Forschung und soll die schärfsten Bilder liefern, die bisher mit einem einzigen Teleskop der 8,2-Meter-Klasse aufgenommen wurden, sobald es in Betrieb ist. Es wird erwartet, dass ERIS einen großen Beitrag zur Erforschung entfernter Galaxien, des galaktischen Zentrums, unseres Sonnensystems und von Exoplaneten leisten wird.

“Das Ziel von ERIS ist es, mehr Objekte mit einer feineren Bildauflösung und besserer Bildqualität zu sehen”, sagt Harald Kuntschner, Projektwissenschaftler der ESO für das ERIS-Instrument. “Wir werden mit dem Instrument erhebliche Fortschritte machen, insbesondere bei der adaptiven Optik, der spektralen Auflösung und der Abdeckung des nahen Infrarots.”

Die neue, empfindlichere Technologie von ERIS wird die erfolgreichen Instrumente NACO und SINFONI ablösen, die seit Anfang der 2000er Jahre am VLT eingesetzt werden. ERIS soll nach dem ersten Licht für 10 Jahre arbeiten.

Der Enhanced Resolution Imager and Spectrograph (ERIS) ist ein Nahinfrarot-Instrument im Cassegrain-Fokus von UT4. ERIS hat zwei wissenschaftliche Arme, SPIFFIER und NIX. SPIFFIER (IFS) ist ein Integralfeldspektrograf mit mittlerer Auflösung, der das J- bis K-Band abdeckt. NIX ist in der Lage, zwischen dem J- und dem M-Band abzubilden, zwischen dem K- und dem M-Band fokal und in der Pupillenebene zu koronagraphieren und im L-Band langspaltige Spektroskopie durchzuführen. ERIS ist für den Einsatz in Verbindung mit dem deformierbaren Sekundärteil von UT4 konzipiert. Die atmosphärischen Turbulenzen können entweder mit einem natürlichen Leitstern oder mit einem einzelnen künstlichen Stern, der mit der Laser Guide Stars Facility erzeugt wurde, erfasst werden. ERIS ersetzt viele der von NaCo und SINFONI angebotenen Funktionen in einem einzigen Instrument.

ERIS-SPIFFER, Spektrograf

Der Spektrograph von ERIS, genannt ERIS-SPIFFIER, ist eine überarbeitete Version des SPIFFI-Instruments (SPectrometer for Infrared Faint Field Imaging) von SINFONI. ERIS-SPIFFIER ist ein Integralfeldspektrograph, der ähnlich wie SPIFFI arbeitet. Jedes Pixel des Spektrographen ist in der Lage, ein vollständiges Spektrum zu erfassen, d. h. die Intensität jeder vom Instrument gemessenen Wellenlänge. Die gesammelten Daten sind mehrdimensional und enthalten eine Vielzahl von Informationen, die die Astronomen analysieren können. Diese Art von Spektrographen ermöglicht es den Astronomen, die relative Position der einzelnen Teile des Zielobjekts im Raum zu bestimmen. In Verbindung mit der Beobachtungswellenlänge im Infraroten kann diese Art der Spektroskopie den Astronomen zum Beispiel ermöglichen, den Spin, die Struktur und den Inhalt von hochverschobenen Galaxien zu untersuchen. Ein höher auflösendes Gitter auf dem Spektrographen, das zur Aufspaltung des einfallenden Lichts verwendet wird, um ein Spektrum zu erfassen, funktioniert ähnlich wie ein Prisma, das Licht in verschiedene Farben aufspaltet.

“Solche räumlichen Auflösungen hat es mit einem Integralfeldspektrographen noch nicht gegeben”, sagt Kuntschner. “Wir planen, mit dieser Technik räumliche Auflösungen an der Grenze dessen zu erreichen, was ein Teleskop der 8-Meter-Klasse leisten kann.”

ERIS-NIX, Infrarot-Bildaufnehmer

Der Imager auf ERIS ist das Nahinfrarot-Kamerasystem (NIX), die nächste Generation des Infrarot-Imagers für das VLT. Die Astronomen können den Imager in zwei Hauptmodi nutzen. Ein Modus ist die für direkte Aufnahme von astronomischen Objekten. Ein anderer Modus ist die Koronagraphie, eine Beobachtungstechnik, bei der das direkte Licht eines Sterns unterdrückt wird. Mit dieser Technik auf ERIS-NIX können Astronomen Exoplaneten und Gas- und Staubscheiben um junge Sterne beobachten.

ERIS-NIX ist in der Lage, Daten im nahen Infrarotbereich zwischen 3000 und 5000 Nanometern zu sammeln, einem Wellenlängenbereich, der vom Boden aus wegen der überschüssigen Lichtinterferenzen am Himmel besonders schwer zu beobachten ist. ERIS ist damit eines der wenigen bodengebundenen Instrumente mit dieser Wellenlängenabdeckung an einem 8-Meter-Teleskop, und die Beobachtung bei diesen Wellenlängen ermöglicht einen neuen und einzigartigen Blick auf Exoplaneten und Galaxien.

ERIS und die Anlage für adaptive Optik

ERIS ist auch mit einem Modul für adaptive Optik ausgestattet, das mit der 2017 auf Yepun installierten Adaptive Optics Facility (AOF) zusammenarbeitet. Die adaptive Optik korrigiert in Echtzeit atmosphärische Turbulenzen, die das Sternenlicht verzerren, um eine wesentlich schärfere Bildqualität zu ermöglichen, und ist ein wichtiger Bestandteil moderner bodengebundener astronomischer Beobachtungen. Die AOF-Funktionen in Verbindung mit dem Modul ermöglichen es ERIS, die schärfsten Daten zu erfassen, die mit dem Instrument möglich sind, und einen größeren Teil des Himmels abzudecken als frühere VLT-Instrumente.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

Scroll to Top