Nye teknologier til astronomisk forskning

Projektet "Novel Astronomical Instrumentation through Photonic Reformatting" (NAIR) finansieres af DFG inden for "New Instrumentation for Research"-indkaldelsen af ​​forslag. Projektet er støttet af Königstuhl State Observatory ved Center for Astronomi ved Heidelberg Universitet, Institut for Fysik I ved universitetet i Köln, og Leibniz Institut for Astrofysik i Potsdam. Forskerne i Heidelberg, Köln og Potsdam vil designe og teste komponenter, der effektivt kan omarrangere lyset fra stjerner og galakser for at muliggøre højpræcisionsmålinger af kosmiske objekter. Denne nye teknologi er målrettet til brug på store teleskoper for at for eksempel, søge efter jordlignende planeter af nærliggende stjerner og bestemme deres atmosfæriske sammensætning.

"Når man bygger spektrografer til moderne teleskoper, vi støder i stigende grad på tekniske og økonomiske begrænsninger, " forklarer prof. dr. Andreas Quirrenbach, Leder af Königstuhls statsobservatorium. "Imidlertid, i det kommende årti vil teleskoper med spejle op til 40 meter i diameter blive sat i drift. Vi har brug for nye koncepter for at udnytte potentialet i disse gigantiske teleskoper." En af disse innovative tilgange er omformatering af lys:f.eks. en lysstråle med et tværsnit i form af en tynd linje er dannet af en cirkulær stråle. Ifølge prof. Quirrenbach, det er også muligt at bruge relativt små spektrografer med meget store teleskoper, hvis de bliver fodret med disse "klemmede" lysbundter.

Heidelberg-forskeren Dr. Robert Harris arbejdede allerede med omlægningen af ​​stjernelys, mens han forberedte sin doktorafhandling. Han stødte på mikrooptiske enheder, der blev brugt af telekommunikationsindustrien i omstillingscentre til fiberoptiske netværk. De har komplekse funktioner på et minimum af plads og er derfor velegnede til omformatering af lys. Nu udvikler Dr. Harris komponenter, der er specielt skræddersyet til astronomiens behov. Der er en yderligere anvendelse for disse fotoniske systemer, ifølge prof. dr. Lucas Labadie fra Köln. "Hvis flere teleskoper er forbundet til et såkaldt interferometer, vi får skarpere billeder, end det ville være muligt med et enkelt teleskop. Til dette formål, alle lysbundter skal kombineres og overlejres med den højeste præcision." At opnå dette kræver optimering af komponenterne og bedre forståelse af deres fysiske egenskaber for at minimere lystab, som Dr. Stefano Minardi og Dr. Roger Haynes fra Potsdam understreger.

DFG-midlerne giver personale og laboratorieudstyr til at udvikle og teste nye mikrooptiske systemkoncepter til brug i astronomiske instrumenter. Teknologien bør også stilles til rådighed for andre, der arbejder med videnskabelig grundforskning.