1×0.8H2

BLOG: Promotion mit Interferenzen

Auf dem Weg zum Profi-Astronomen
Promotion mit Interferenzen

Gestern war meine erste VLTI-Beobachtung in diesem Beobachtungs-Semester. Die beiden Tage zuvor, am Mittwoch und am Donnerstag konnte ich live mitbloggen, da ich lediglich bei Beobachtung von einem Kollegen zugeschaut habe, gestern wurde es aber für mich ernst, da kam es auf jede Minute an! Es ist zwar nicht so, dass man jede Minute dem Teleskop neue Befehle geben müsste, aber man muss jederzeit für alle Eventualitäten, von denen es eine ganze Menge gibt (siehe unten), gerüstet sein — und das erfordert ständige Aufmerksamkeit. Aber von vorne…

Nach der Beobachtung am Donnerstag wollte ich mir noch den Sonnenuntergang von oben anschauen und fuhr daher nicht gleich am Ende der Nacht mit den Nachtastronomen im Auto runter.


Die Nachtastronomen fahren nach einer langen Nacht vom Cerro Paranal

Stattdessen begab ich mich auf den "Star Track", einen Fußweg, der vom Paranal zur Residencia führt. Auf halber Strecke ging dann die Sonne hinter dem etwa 20 km entfernten Cerro Armazones auf. Auch auf diesem Berg gibt es ein Observatorium, das Observatorio Cerro Amazones, das gemeinsam von der Universidad Católica del Norte in Antofagasta (Chile) und der Ruhr-Uni Bochum getragen wird. Das größte Teleskop dort hat zwar nur einen Durchmesser von 1,5 Meter, ist dafür aber mit einer neuartigen Montierung ausgestattet, die bei geringem Gewicht große Positioniergenauigkeit erreichen soll.


Sonnenaufgang hinter dem Cerro Armazones

Der Tag hat also angefangen. Höchste Zeit für einen Astronomen ins Bett zu gehen! 🙂 Zum Glück kann man in der Residencia auch tagsüber schlafen. Die Fenster sind ja nicht nur nach außen lichtdicht, sondern lassen auch tagsüber kein Licht herein. Darüberhinaus sind alle nachtaktiven Astronomen in einem wenig frequentierten Bereich der Residencia untergebracht, wo es ruhiger ist. Schilder weisen die tagaktiven Leute darüberhinaus darauf hin, dass einige Leute tags schlafen…


Schilder weisen darauf hin, dass Leute tagsüber schlafen.

Da ich am Tag zuvor noch nicht so gut schlafen konnte, war ich nach der Donnerstagnacht richtig müde. Ich erwartete allerdings trotzdem nicht, viel länger als bis Mittag zu schlafen und stellte keinen Wecker. Aufgewacht bin ich dann aber erst kurz vor Sonnenuntergang als mein Telefon klingelte, weil mein Kollege mir Bescheid geben wollte, dass er mit den Nachtastronomen nun hochfährt! Im VLT-Kontrollraum angekommen, hatte ich aber noch etwas Zeit mich auf meine Beobachtungen vorzubereiten: Diese starteten in der vergangenen Nacht erst um 12:00 LST, was derzeit etwa eine Stunde vor Mitternacht ist. Um 12:00 Uhr LST erreicht ein Objekt seinen höchsten Punkt am Himmel, das 12:00 Uhr Rektaszension hat. Wie bereits einmal angedeutet, ist diese LST (Local Sidereal Time oder Sternzeit) sehr nützlich für Beobachtungen, da man anhand LST und den Koordinaten des Objekts sofort seine Position am Himmel bestimmen kann.

Die Beobachtungsplanung gestern war dann nicht ganz einfach: Wir haben 4 Stunden Beobachtungszeit bekommen, für "visitor mode" wird das in Nächten ausgedrückt und ergibt dann: 1×0.8H2 — einmal 0.8 von der zweiten Nachthälfte, was im April ziemlich genau 4 Stunden entspricht. Allerdings wollten wir für unsere Beobachtungen nicht einfach vier Stunden am Stück beobachten, sondern wir benötigten vier Messungen, die jeweils eine Stunde dauerten, aber zwei Stunden voneinander verschieden waren. Dies erforderte für den zuständigen ESO-Nachtastronomen Thomas Rivinius einige Planung, da die Zeit zwischen unseren Beobachtungen ja bestmöglich genutzt werden muss. Wir fingen an mit einigen anderen schwachen Aktiven Galaxien, die von unseren Kollaborationspartnern aus Holland beantragt worden sind. Da wir auf dem entsprechenden Proposal als CoIs (Co-Investigators) mit draufstanden, durften wir zusehen, wie das ablief. Die Nacht war nicht perfekt, aber dennoch ziemlich gut, so dass wir etliche dieser schwachen Quellen beobachten konnten. Wir beobachteten diese Quellen mit der längstmöglichen Baseline UT1-UT4: 130 Meter.

Um 2:05 Uhr UT wurde es dann besonders interessant für mich: Der UT4 night astronomer kam zur VLTI-Station und fragte, wann er "sein" UT4 denn zurückbekommt. Da wir mit dem "service mode"-OB (einer Teil-Beobachtung eines Proposals, siehe Beobachtungsvorbereitung) von unserem Kollaborationspartner ohnehin fertig waren, gaben wir UT4 zurück und bekamen kurz darauf UT3 übergeben, so dass wir mit der für uns gewünschten Baseline UT1-UT3 (102 Meter) beobachten konnten.


"Mein" night astronomer Thomas Rivinius und ich an der MIDI-Konsole bei der VLTI-Station.

Heute ging es um Centaurus A, die nächtsgelegene (Abstand: 3,84 Mpc) große Radiogalaxie, bei der wir untersuchen möchten, wieviel von der zentralen Infrarot-Emission von einem möglichen Torus kommt und wieviel von dem Radio-Jet, den diese Galaxie aufweist. Diese Beobachtungen werden uns darüber Aufschluss geben, ob es in solchen Radiogalaxien im Zentrum prinzipiell anders aussieht als in den radio-leisen Seyfert-Galaxien, die den Großteil unserer Target-Liste ausmachen. Da wir mit kürzeren Baselines zwischen 40 und 60 Metern bisher bei diesem Objekt einen Großteil der Mitt-Infrarot-Emission nicht auflösen konnten, fahren wir nun größeres Geschütz auf und beobachten die Galaxie mit allen Baselines von 60 bis zur maximal möglichen 130 Meter langen! Die 60-Meter-Baseline-Beobachtung müssen wir wiederholen, weil die Emission dieser Galaxie variabel ist und wir daher die Beobachtungen vom letzten Mal nicht mit denen von dieser Woche vergleichen können.

Astronomische Spannung

Wie früher schon einmal geschrieben, passieren zwischen Start einer Beobachtung und "Fringe Track", also Aufnehmen des eigentlichen Signals, eine Menge Dinge:

Zunächst erteilen wir von der MIDI-Konsole aus dem Interferometer Supervision System (ISS) den Befehl "preset", woraufhin die Teleskope auf Bogensekunden genau an die korrekte Position gefahren werden und die interferometrischen Delay Lines in die zu erwartende Position gefahren werden. Daraufhin folgen allerlei Feineinstellungen. Richtig spannend wird es für die Beobachter mit MIDI, wenn das Objekt in diversen Subsystem auf weniger als einen Pixel genau zentriert ist. Dann beginnt der Fringe Search, bei dem die Delay Lines so lange verschoben werden, bis ein interferometrisches Signal gefunden wird.


Fringe Search: Wo ist die optische Pfaddifferenz zwischen den Teleskop-Strahlen, die Millionen von Lichtjahren zurückgelegt haben, exakt 0?

Ist ein Fringe gefunden, merkt sich das System die korrekte Position des Fringes und man beginnt mit dem Fringe Track, das sind etliche tausend Aufnahmen des interferometrischen Signals, während dessen alle Subsysteme des VLTI zu 100% funktionieren müssen, damit nichts verloren geht. Das ist äußerst anspruchsvoll, weil es sehr viele mögliche Störeinflüsse gibt: Wetter, Vibrationen von anderen Geräten, technisches Versagen, … Umso mehr freut man sich daher, wenn es klappt und MIDI den Fringe "tracken" kann:


Fringe Track: Ist das Interferenzsignal gefunden, versucht man etliche tausend Bilder davon zu erstellen, um ein besseres Signal-zu-Rausch-Verhältnis zu bekommen.

Soweit für im Moment. Es ist jetzt kurz vor 16 Uhr und ich muss mich nochmal ein paar Minuten schlafen legen, um die heutige Nacht durchzustehen…

Bis später!

  • Veröffentlicht in: VLT
Leonard Burtscher

Veröffentlicht von

www.ileo.de

Nach dem Studium der Physik in Würzburg und Edinburgh, habe ich mich in meiner Diplomarbeit mit der Theorie von Blazar-Spektren beschäftigt. Zur Doktorarbeit bin ich dann im Herbst 2007 nach Heidelberg ans Max-Planck-Institut für Astronomie gewechselt. Von dort aus bin ich mehrere Male ans VLT nach Chile gefahren, um mithilfe von Interferometrie im thermischen Infrarot die staubigen Zentren von aktiven Galaxien zu untersuchen. In dieser Zeit habe ich auch den Blog begonnen -- daher der Name... Seit Anfang 2012 bin ich als Postdoc am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching im Norden von München. Dort beschäftige ich mich weiterhin mit Aktiven Galaxien und bin außerdem an dem Instrumentenprojekt GRAVITY beteiligt, das ab 2015 jeweils vier der Teleskope am VLT zusammenschalten soll.

1 Kommentar

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