Meilenstein für neue Ära der Präzisionsastronomie

MICADO, das erste Kamerasystem für das Extremely Large Telescope (ELT) des European Southern Observatory (ESO), hat einen wichtigen Meilenstein in seiner Designphase erreicht. Als erste Kamera für das Riesenteleskop ELT wird MICADO es erlauben, Abbildungen bei Nah-Infrarot-Wellenlängen zu machen und damit den Weg für die Entdeckung neuer, unbekannter astrophysikalischer Phänomene ebnen. Von österreichischer Seite sind die Universität Wien, die Universität Innsbruck, die Universität Linz und das RICAM der Österreichischen Akademie der Wissenschaften beteiligt.

Das MICADO-Konsortium traf sich zusammen mit einer Gruppe internationaler Expert*innen, um eine Woche lang die Optik, Mechanik, Software und Elektronik des Instruments sowie den Budgetplan zu evaluieren. Alle wichtigen offenen Aspekte wurden in das Instrumentenkonzept implementiert. Derzeit wird das Design finalisiert, um in der Folge mit der Konstruktion des Instruments beginnen zu können.

MICADO – Multi-Adaptive Optics Imaging Camera for Deep Observations – ist ein Multifunktionsinstrument für den nah-infraroten Wellenlängenbereich, das sowohl für Bildaufnahmen als auch für spektroskopische Beobachtungen verwendet werden kann. Zusammen mit dem ELT wird das Instrument beispiellose Beobachtungen im Universum ermöglichen. Voraussetzung dafür ist eine Kombination von Empfindlichkeit zur Beobachtung weit entfernter, schwacher Objekte und räumlichem Auflösungsvermögen zur Beobachtung kompakter Strukturen. Die Turbulenzen in der Erdatmosphäre, die zu unscharfen Beobachtungsdaten führen, wird MICADO mit einem komplexen adaptiven Optiksystem ausgleichen. Damit werden die Forscher*innen nicht nur einzelne Objekte mit dem maximalen Auflösungsvermögen des optischen Systems beobachten, sondern mit Hilfe eines separaten adaptiven Optikmoduls (MAORY) auch die Korrekturen auf das gesamte Bildfeld anwenden können.

"Unendliche Weiten" in neuem Licht
Das Design von MICADO ist so ausgelegt, dass viele Arten von Objekten im Universum beobachtet werden können. Die spektroskopischen Fähigkeiten werden wesentlich zu unserem Verständnis der Struktur dieser Objekte beitragen und Informationen über die physikalischen Prozesse liefern, die in diesen Objekten ablaufen. Das Instrument soll Antworten auf die aktuellen Fragen der Astrophysik geben, zum Beispiel zur Entstehung und Entwicklung von Planetensystemen, von Sternen und schwarzen Löchern in den Zentren von Galaxien sowie zur Galaxienentstehung.

MICADO wird im Rahmen eines internationalen Konsortiums gebaut, das aus Universitäts- und Forschungsinstituten aus Deutschland, Österreich, den Niederlanden, Italien,  Frankreich und Finnland besteht. Die Leitung des Konsortiums liegt beim Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik in Garching bei München.

Das österreichische Konsortium entstand als universitäre Partnerschaft 2008 mit dem Beitritt Österreichs zur ESO, um eine nachhaltige Nutzung dieser Forschungsinfrastuktur zu gewährleisten. Damit wird sichergestellt, dass österreichische Wissenschafter*innen nicht nur Teleskopzeit nutzen, sondern auch zur Entwicklung neuer Forschungsinstrumente beitragen können. Die Finanzierung dieser Partnerschaft erfolgte bisher zu einem signifikanten Anteil aus Hochschulraum-Strukturmittel des BMBWF; das Projektmanagement liegt an der Universität Wien. Das Institut für Astrophysik entwickelt ein Softwarepaket zur Simulation von astronomischen Beobachtungen. Am Institut für Astro- und Teilchenphysik der Universität Innsbruck wird die Datenreduktionspipeline zur Kalibration und Analyse von spektroskopischen Beobachtungen entwickelt. Das Institut für Industriemathematik der Universität Linz entwickelt gemeinsam mit RICAM (Johann Radon Institute for Computational and Applied Mathematics) ein Softwarepaket zur Modellierung und Rekonstruktion der Punktspreizfunktion, die ein Maß für die Verzerrung des Bildes durch optische und atmosphärische Störungen darstellt.