Von James Bond bis Centaurus A: Drei Mal Hochspannung am Paranal

BLOG: Promotion mit Interferenzen

Auf dem Weg zum Profi-Astronomen
Promotion mit Interferenzen

Es gibt viel Hochspannung am Paranal: Für die Teleskope wird Strom mit Hochspannung vom Kraftwerk zu den Teleskopen befördert, bald werden die James-Bond-Aufnahmen vom Paranal für Hochspannung sorgen. Aber am meisten Hochspannung gab es am Ende der gestrigen Beobachtung…

1. Hochspannung für die Teleskope

Die Stromversorgung am Paranal wird über ein eigens in der Basisstation errichtetes Kraftwerk sichergestellt. Bis vor kurzem waren das noch ausschließlich Diesel-Generatoren. Der Diesel dafür wird täglich mit Lastwagen auf den Berg gefahren… Ein ziemlicher Aufwand, aber offenbar das günstigste und sicherste: Solarzellen wären teurer, außerdem hätte man das Problem, dass man viel Strom für die Nacht speichern müsste und die nahegelegene Erdgas-Pipeline will man auch nicht anzapfen, denn die kommt aus Argentinien und die Argentiner drehen den Chilenen wohl ganz gerne hin und wieder das Gas ab, wenn es zu politischen Querelen zwischen den beiden Ländern kommt… Seit kurzem ist ein deutlich saubereres Gaskraftwerk hinzugekommen:


Das neue Gaskraftwerk zur Stromversorgung des Very Large Telescope

Die Energie wird über eine Hochspannungsleitung vom etwa fünf Kilometer entfernen Basislager zum Teleskop befördert:


Die in Stein gefasste Hochspannungsleitung führt vom Basislager zu den Teleskopen (in der Großansicht besser zu sehen)

Die Teleskope brauchen übrigens tagsüber mehr Strom als nachts hat mir ein ESO-Ingenieur gesagt, denn am meisten Strom wird für die Kühlung der Instrumente und Teleskope benötigt und da fällt tagsüber natürlich mehr an.

2. Hochspannung für das Kino

Wie Helmut Dannerbauer vor kurzem berichtete, war das Astronomen-Hotel des VLT, die Residencia, vor kurzem Drehort für den kommenden James-Bond-Film "Quantum of Solace". Die einsame Lage in der trockenste Wüste der Welt und die preisgekrönte Architektur der Residencia haben die Filmemacher beeindruckt.


Die Residencia von einem nahegelegenen Hügel aus gesehen


So eine Ansicht wird es im Film wohl nicht geben: Die Teleskope erscheinen nämlich nicht in dem Film. Lediglich die Residencia wird als Luxushotel gezeigt.

Nun habe ich mich natürlich etwas umgehört, was der James-Bond-Besuch bei den Leuten hier für einen Eindruck hinterlassen hat… Thomas Rivinius, ESO-Nachtastronom und MIDI-Instrumentenwissenschaftler, hat die Schauspieler sehr gelobt: Sie hätten keinerlei Star-Allüren gezeigt und sich sogar (sic!) auch für die Astronomie hier interessiert. Daniel Craig musste aber wohl auch hier mit Leibwächtern herumlaufen, "sonst hätten die Mädels ihn zerrissen", so Thomas Rivinius. Mittlerweile gibt es übrigens auch ein schönes Making-Of zu den Dreharbeiten am Paranal.

Und was ist von der ganzen Aktion am Paranal übriggeblieben? Zum Glück nur sehr wenig, denn am Ende hat der Regisseur mit der Residencia etwas ganz Besonderes vor, das nur mit dem nachgebauten Modell in den Pinewood-Studios gefilmt werden kann — den VLT-Direktor Andreas Kaufer haben sie dafür sogar nach England eingeladen…

Aber etwas ist geblieben: Regisseur Marc Foster hat die Atacama-Wüste zwar sehr gut gefallen, die Steine waren ihm aber offensichtlich nicht gut genug: So haben die Requisiteure eigene Steine produziert und sie von England nach Chile befördert…! Ich vermute, dass sie nicht die natürlichen Steine genommen haben, weil die meisten zu klein sein und die paar großen natürlich schwer zu transportieren sind. Die mitgebrachten Steine sind dagegen hohl und daher bei Bedarf auch leicht umzustellen.


Die künstlichen Steine, die für den neuesten James-Bond-Film "Quantum of Solace" verwendet wurden, zieren nun den VLT-Parkplatz…


Wenn man nicht in der Nähe ein paar defekte Stellen sehen würde, würde man nie ahnen, dass die Steine nicht aus der Wüste kommen.

Diese Steine nun wurden am Paranal "vergessen": Nach internationalem Recht — sie wurden nicht offiziell nach Chile importiert — hätten sie wieder zurückgebracht werden müssen… Aber da sie den echten wirklich täuschend ähnlich sehen, wird das wohl kaum jemand bemerken…

Wer testen will, ob er die natürlichen von den echten Steinen unterscheiden kann, kann dazu übrigens bei einem Gewinnspiel auf der ESO-Website mitmachen… Ende Mai ist Einsendeschluss, zu gewinnen gibt es ein paar hübsche Astronomie-Poster.

3. Hochspannung für die Wissenschaft: Unsere zweite Centaurus A-Beobachtung

Der neue James Bond kann aber gar nicht so spannend sein, wie unsere gestrige Beobachtung am VLT! Wir hatten gestern lediglich zwei Stunden Beobachtungszeit, um zwei Mal mit unterschiedlichen Winkeln die Galaxie Centaurus A anzusehen. Gestern benutzten wir dafür die mit 130,231 Metern längste am VLT vorhandene Basislinie mit den großen Unit Telescopes. Damit haben wir gestern die höchst aufgelöste Beobachtung von Centaurus A im mittleren Infrarotbereich durchgeführt.

Die Bedingungen waren ziemlich gut: Als wir mit unseren Beobachtungen anfingen sank die Luftfeuchtigkeit am Paranal auf deutlich unter 5% und damit ideal für unsere Beobachtungen. Der Wasserdampf in der Luft absorbiert nämlich viel von der Infrarotstrahlung, so dass man zu hoch gelegenen und trockenen Orten gehen muss, um überhaupt von der Erde aus Infrarotastronomie betreiben zu können. Und man möchte versuchen, so viel wie möglich von der Erde aus beobachten zu können, denn das Betreiben eines Infrarotsatelliten, wie das Spitzer Space Telescope, kostet etwa genauso viel wie der Betrieb von allen vier Teleskopen des VLT zusammen.

Trockene Luft am Paranal

Den Ablauf einer Interferometriebeobachtung am VLT habe ich bereits kurz geschildert, hier aber nochmal zwei Bilder, mit denen man sich vielleicht die Spannung der davor sitzenden Astronomen vorstellen kann…

Fringe (Aussprache: [Frinsch]) Search für Centaurus A: Das VLT verändert die Position der "Delay Lines" so lange, bis die Stelle gefunden ist, wo die Strahlen der beiden Teleskopen miteinander interferieren. Dabei baut sich langsam von links nach rechts das Bild mit der Interferenzstreifenintensität auf. Ist nur ein horizontaler Strich zu sehen, ist kein Fringe gefunden.

Nicht immer, wird ein "Fringe", ein Interferenzmuster, auch gefunden: Wenn die Quelle sehr schwach ist oder die Atmosphäre unruhig ist, kann es sein, dass man die wertvolle Interferenzinformation nicht erhalten kann. Wie sich das Bild langsam von links nach rechts aufbaut, wartet man darauf erste Anzeichen von einem Fringe zu sehen. Dabei passiert es desöfteren, dass einer der beteiligten Astronomen ein bestimmtes Muster als Fringe identifiziert und hoffnungsvoll "There it is!!!!" ausruft — um kurz danach ein enttäuschtes "Oh.. No." nachzuschieben.

Die Bedingungen gestern waren aber für Infrarot-Astronomie sehr gut geeignet und so sahen wir den Fringe sogar sehr deutlich:

Fringe gefunden!

Nach dem Fringe Search folgt der Fringe Track, der nochmal ein paar Minuten in Anspruch nimmt. Dabei müssen die "Delay Lines" den Unterschied in der Lauflänge der Strahlen durch die beiden Teleskope ausgleichen. Dies geht bis zu einem Unterschied von etwa 100 Metern. Danach sind die Delay Lines am Anschlag und man kann keine interferometrischen Beobachtungen mehr durchführen. Der Delay-Line-Monitor zeigt einem daher an, wie lange man mit der eingestellten Konfiguration noch beobachten kann, bis die Delay Lines am Ende sind. Da wir gestern die längste Basislinie verwendeten, waren auch die Anforderungen an die Delay Lines maximal: Zu Anfang der Centaurus-A-Beobachtungen wussten wir daher schon, dass alles klappen muss — Einstellung, Zentrierung, Fringe Search, Fringe Track — damit wir diese wichtige Beobachtung ausführen konnten. Entsprechend angespannt waren wir, als am Anfang des Fringe Track nur noch wenige Minuten übrig waren… Aber zum Glück lief alles glatt und wir hatten alle Daten "im Kasten", bevor die Delay Line am Ende angekommen war. Und der Endzustand der Delay Line erinnert doch glatt wieder an das mediale Event hier vor wenigen Wochen… 🙂

Spannung pur am Paranal! Hier: Am Ende unserer Centaurus-A-Beobachtungen hatten wir die Delay-Line des VLTI fast komplett ausgereizt…

Ausblick

Nach all der Spannung war erstmal etwas Erholung in der Residencia angesagt. Damit man es trotz der trockenen Luft hier gut aushalten kann, verfügt die Residencia über einen tropischen Garten und einen Swimming Pool (der gleichzeitig auch noch als Löschwassertank herhält). Somit werden gleichzeitig die Luftfeuchtigkeit auf ein erträgliches Niveau gebracht und die Betriebssicherheits-Regeln eingehalten. Darüberhinaus sind ein paar Schwimmzüge im Pool nach einer langen Beobachtungsnacht für das weitere Durchhalten sehr hilfreich…

Die Residencia von innen: Löschwassertank alias Swimming Pool, Tropischer Garten, Rezeptionsbereich (oben)

Heute Nacht (Sonntag auf Montag) war erstmals keine Beobachtung von Konrad oder mir. Ich bin trotzdem mit den Nachtastronomen hochgefahren, um für meine morgigen Beobachtungen mit den Experten vor Ort ein paar Dinge zu klären — und um den Sonnenuntergang vom Berg aus zu sehen…

VLTI-Station im VLT-Kontrollraum bei Abenddämmerung. Die Bildschirme sind für die vier UTs (je zwei Bildschirme pro Teleskop), die Wetteranzeige (ein Bildschirm), die Delay-Lines, das Interferometrische-Kontrollsystem ISS (zwei Monitore), die Instrumente AMBER und MIDI (je zwei Monitore) und für die Beobachtungsplanung (zwei Monitore).

Morgen geht es weiter mit meinen Beobachtungen: Da habe ich das erste Mal eine ganze Nacht (mit den Teleskopen UT2 und UT4) und war heute eine Weile damit beschäftigt, eine detaillierte Beobachtungsstrategie, sowie einen Backup-Plan zu entwerfen… Wir wollen neben Centaurus A auch den Quasar 3C273, sowie die Seyfert-1-Galaxie NGC 4151 beobachten. NGC 4151 ist ein sehr interessantes Objekt, weil sie eine der wenigen derartigen Galaxien ist, die hell und nah sind. Bei Seyfert-1-Galaxien sieht man die zentralen Bereiche der Galaxie, insbesondere das helle Leuchten der Akkretionsscheibe. Das vereinheitlichte Modell der Aktiven Galaxien sagt nun voraus, dass es auch in diesen Galaxien einen Staubtorus geben müsste, denn nach diesem Modell unterscheiden sich die verschiedenen Aktiven Galaxien im Wesentlichen in der Blickrichtung: Wenn wir durch den Staubtorus blicken (Typ-2-Galaxie), sehen wir das Licht von der Akkretionsscheibe nicht, da es absorbiert ist. Wenn wir "face-on" auf die Galaxie blicken (Typ-1-Galaxie), sehen wir die Strahlung von der Akkretionscheibe. Das Pikante daran: Bisher hat noch nie jemand direkt diesen Torus in solchen Typ-1-Galaxien gesehen! Wir wollen das gerne ändern — aber die Typ-1-Galaxien, die es gibt sind großteils weit weg und damit schwach. NGC 4151 wäre daher ein sehr wichtiger Kandidat — hat aber den Nachteil, dass sie soweit nördlich steht, dass sie vom Paranal aus gesehen höchstens 25 Grad über den Horizont kommt. Je näher am Horizont ein Objekt aber ist, durch desto mehr Atmosphäre muss das Licht und desto schwächer wird es. Dazu kommt, dass die Teleskope des VLT nicht tiefer als 20 Grad über den Horizont blicken können – sonst gibt es Probleme mit der Spiegelhalterung…! Wir haben daher nur etwa vier Stunden Zeit, die Galaxie zu beobachten. In der Zeit muss alles klappen… Es bleibt also spannend! Mehr dazu ab Mittwoch!

Sonnenuntergang am Cerro Paranal

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.

5 Kommentare

  1. Bald kommen die Österreicher

    Wenn ich mir die Bilder des “Löschwasserbeckens” anschaue, dann bereue ich es ein wenig, dass ich Theoretiker bin und kein Beobachter 😉
    Übrigens wird jetzt endlich auch Österreich Mitglied der ESO werden (siehe hier – leider scheint die Trackback-Funktion irgendwie nicht funktionieren). Meine Landsleute werden also bald auch “offiziell” in Chile unterwegs sein 😉

  2. Endlich!

    Hallo Florian,

    danke für den Kommentar! Es freut mich, dass Österreich nun endlich wirklich auch der ESO beitreten will. Nach der Geschichte, die Du in Deinem Blog beschreibst, warte ich mit größeren Freudensbekundungen aber, bis die Unterschrift vom Herrn Finanzminister gesetzt ist! 😉

    Ja, als beobachtender Astronom hat man sicherlich den Vorzug ein paar exotische Plätze kennenlernen zu dürfen!

    Viele Grüße vom Paranal,
    Leonard

  3. Wow, das sind ja teilweise faszinierende Bilder! Eifach so ein Hightech Zeug in eien total leere Landschaft gebaut…

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