Dieses Bild zeigt Spektren aus den ersten Beobachtungen des ESPRESSO-Instruments am Very Large Telescope der ESO in Chile. Das Licht eines Sterns wurde in seine einzelnen Farbkomponenten aufgespalten.
Copyright: ESO/ESPRESSO Team
La Silla (Chile) – Mit dem „Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations“ (ESPRESSO) am Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) hat ein neues Instrument der neusten Generation zur Jagd nach Planeten erfolgreich seine ersten Beobachtungen absolviert. Zum ersten Mal überhaupt wird ein Instrument in der Lage sein, das Licht aus allen vier VLT-Teleskopen zusammenzuführen und damit die Lichtsammelleistung eines 16-Meter-Teleskops zu erreichen.
Als Nachfolger des bereits erfolgreichen HARPS-Instruments nutzt der neue Echelle-Spektrograf der dritten Generation die sogenannte Radialgeschwindigkeitsmethode, um so nach winzigen Veränderungen im Licht der Muttersterne zu suchen und anhand diesr auf um diesen Stern vorhandene Planeten zu schließen. Während HARPS bei Geschwindigkeitsmessungen eine Genauigkeit von etwa einem Meter pro Sekunde erreichen kann, ist ESPRESSO aufgrund der Fortschritte in der Technologie und seiner Installation an einem viel größeren Teleskop eine Genauigkeit von nur wenigen Zentimetern pro Sekunde möglich.
Hintergrund
Diese sogenannte Radialgeschwindigkeitsmethode basiert darauf, dass die Anziehungskraft des Planeten einen Einfluss auf seinen Mutterstern hat, wodurch er leicht „wackelt“. Je weniger Masse der Planet hat, desto kleiner fällt diese Ausgleichsbewegung des Sterns aus, weshalb für die Entdeckung von Gesteinsplaneten, auf denen unter Umständen Leben möglich ist, ein Instrument mit sehr hoher Genauigkeit vonnöten ist. Mit dieser Methode wird ESPRESSO in der Lage sein, einige der leichtesten Planeten zu finden, die je entdeckt wurden.
Wie der ESPRESSO-Wissenschaftler Francesco Pepe von der Universität Genf erläutert, sei dieser Erfolg das Ergebnis der Bemühungen vieler Menschen, die 10 Jahre lang daran gearbeitet haben. „ESPRESSO ist nicht nur die Weiterentwicklung unserer bisherigen Instrumente wie HARPS, sondern wird mit seiner höheren Auflösung und höheren Präzision vielfältig einsetzbar sein.“ Zudem kann ESPRESSO im Gegensatz zu früheren Instrumenten die volle Lichtsammelleistung des VLT ausnutzen und mit allen vier VLT-Hauptteleskopen gleichzeitig genutzt werden, um so ein 16-Meter-Teleskop zu simulieren.
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Während ESPRESSO mindestens zehn Jahre lang erwartungsgemäß unübertroffen sein wird, warten die Astronomen schon jetzt auf die erste Entdeckung eines ersten Gesteinsplaneten mit dem Instrument.
„Das Hauptziel von ESPRESSO besteht darin, die Jagd nach Planeten auf die nächste Stufe zu bringen und weniger massereiche Planeten zu finden sowie deren Atmosphären zu charakterisieren“, erläutert die ESO-Pressemitteilung. Darüber hinaus gibt es aber auch noch viele andere Anwendungsmöglichkeiten: „Es wird zum Beispiel das weltweit leistungsfähigste Werkzeug sein, um zu testen, ob sich die Naturkonstanten seit den frühen Phasen des Universums verändert haben. Solche winzigen Veränderungen werden von einigen Theorien der Grundlagenphysik vorhergesagt, konnten aber nie in überzeugender Weise beobachtet werden.“
Nachfolger soll dann das Extremely Large Telescope (ELT) der ESO sein, an dem das Instrument HIRES die Entdeckung und Charakterisierung noch kleinerer und leichterer Exoplaneten bis hinunter zu erdähnlichen Planeten sowie die Untersuchung von Exoplanetenatmosphären mit der Aussicht auf den Nachweis von Signaturen des Lebens auf Gesteinsplaneten möglich machen soll.
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