Oskar von der Lühe Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik Freiburg

Präsentation zum Thema: "Oskar von der Lühe Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik Freiburg"—  Präsentation transkript:

1 Oskar von der Lühe Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik Freiburg
Interferometrie mit mehreren Teleskopen Astronomie mit höchster Winkelauflösung Oskar von der Lühe Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik Freiburg

2 Interferometrie mit mehreren Teleskopen

3 Inhalt Grundlagen der Interferometrie Praktische Konzepte
Beispiele Fundamentals of interferometry Concepts of interferometry (contd.) Practical interferometry Interferometrie mit mehreren Teleskopen

4 Was ist Interferometrie?
Überlagerung von elektromagnetischen Wellen bei „optischen“ Wellenlängen Infrarot:  = 20 µm ... 1µm sichtbar:  = 1 µm µm die von einer Quelle ausgehen und verschiedene Wege durchlaufen um ihre räumlich-zeitlichen Kohärenzeigenschaften zu messen Ziel Überwindung der beugungsbegrenzten Winkelauflösung eines Teleskops durch kohärente Vereinigung mehrerer getrennter Teleskope Interferometrie mit mehreren Teleskopen

5 Beugungsbegrenzte Abbildung
Brennweite F Teleskopöffnung Interferometrie mit mehreren Teleskopen

6 Young‘sches Interferenzexperiment
Durchmesser D Basis B Wellenlänge  Brennweite F Interferometrie mit mehreren Teleskopen

7 Zwei-Element Interferometer I
Änderung der Basislänge Interferometrie mit mehreren Teleskopen

8 Zwei-Element Interferometer II
Änderung Element-Durchmesser Interferometrie mit mehreren Teleskopen

9 Zwei-Element Interferometer III
Änderung der Wellenlänge Interferometrie mit mehreren Teleskopen

10 Interferometrie mit mehreren Teleskopen
Position der Quelle Interferometrie mit mehreren Teleskopen

11 Zwei-Element Interferometer IV
Änderung der Quellenposition Interferometrie mit mehreren Teleskopen

12 Interferometrie mit mehreren Teleskopen
Interne Verzögerung delay  Interferometrie mit mehreren Teleskopen

13 Zwei-Element Interferometer V
Änderung der internen Verzögerung Interferometrie mit mehreren Teleskopen

14 Zwei-Element Interferometer VI
Breitbandiges Spektrum einer Punktquelle Interferometrie mit mehreren Teleskopen

15 Zwei-Element Interferometer VII
Breitbandiges Spektrum und interne Verzögerung Interferometrie mit mehreren Teleskopen

16 Interferometrie mit mehreren Teleskopen
Ausgedehnte Quellen Interferometrie mit mehreren Teleskopen

17 Zwei-Element Interferometer VII
Ausgedehnte Quelle - Doppelstern Interferometrie mit mehreren Teleskopen

18 Zwei-Element Interferometer VII
Ausgedehnte Quelle - Sternscheibe Interferometrie mit mehreren Teleskopen

19 Ausgedehnte Quellen - Eindeutigkeit
Interferometrie mit mehreren Teleskopen

20 „Pupil Masking“ am ESO/NTT
Beispiel: „Pupil Masking“ am ESO/NTT Programmstern Referenzstern Interferometrie mit mehreren Teleskopen

21 „Pupil Masking“ am ESO/NTT
Beispiel: „Pupil Masking“ am ESO/NTT Interferometrie mit mehreren Teleskopen

22 van Cittert - Zernike Theorem
Source intensity Response to a point source in direction of  Observed Intensity Instrumental cosine term 2D Fourier transform of source intensity at angular frequency B/ (visibility function) Interferometrie mit mehreren Teleskopen

23 Bestandteile eines Interferometers
Interferometrie mit mehreren Teleskopen

24 Welche Basislänge braucht man für welche Winkelauflösung?
Interferometrie mit mehreren Teleskopen

25 Projizierte Basislänge
to source geometric delay wik projected baseline Bik‘ baseline Bik telescope i telescope k delay line k delay line i 1/2 ik beamsplitter and detectors Interferometrie mit mehreren Teleskopen

26 Array-Konfiguration und Erdrotations-Synthese
ESO VLT Interferometer - Cerro Paranal, Chile Interferometrie mit mehreren Teleskopen

27 Array-Konfiguration und Erdrotations-Synthese
VLTI - 4 Unit telescopes, Quelle bei  = -30° VLTI - 4 Unit telescopes plus 4 Auxiliary telescopes Interferometrie mit mehreren Teleskopen

28 Array-Konfiguration und Erdrotations-Synthese
Abhängigkeit des VLTI „Wurstmusters“ von der Deklination (+10°, -10°, -30°, -50°, -70°) Interferometrie mit mehreren Teleskopen

29 Messbare Größen und Observablen
Die gemessene Größe ist der „korrelierte Fluss“ bei der Wellenlänge  und der Winkelfrequenz Fourier-Komponente der Quellenintensität: Komplexe Kontrastfunktion: Interferometrie mit mehreren Teleskopen

30 Meilensteine in der optischen Interferometrie
Interferometrie mit mehreren Teleskopen

31 Heutige Interferometer
Interferometrie mit mehreren Teleskopen

32 Keck Interferometer Array, USA
Interferometrie mit mehreren Teleskopen

33 Interferometrie mit mehreren Teleskopen
image courtesy Bertrand Koehler Interferometrie mit mehreren Teleskopen

34 Interferometrie mit mehreren Teleskopen
images courtesy Keck Observatory Interferometrie mit mehreren Teleskopen

35 VLT Interferometer, EUR
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36 Interferometrie mit mehreren Teleskopen
VLTI Delay Lines Interferometrie mit mehreren Teleskopen

37 VINCI - VLTI Commissioning Instrument
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38 VLTI - Mid-Infrared Instrument (MIDI)
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39 Interferometrie mit mehreren Teleskopen
AMBER Interferometrie mit mehreren Teleskopen

40 Interferometrie mit mehreren Teleskopen

41 Interferometrie mit mehreren Teleskopen
Sterndurchmesser Interferometrie mit mehreren Teleskopen

42 Interferometrie mit mehreren Teleskopen

43 Zirkumstellare Scheiben
Interferometrie mit mehreren Teleskopen

44 Interferometrie mit mehreren Teleskopen

45 Stellare Oberflächen Drei Karten von  Ori (Betelgeuse), Nov. 1997
700 nm (WHT) 905 nm (COAST) 1290 nm (COAST) pictures courtesy COAST Interferometrie mit mehreren Teleskopen

46 Mehrfach-Sterne Capella im Abstand von 15 Tagen
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47 Interferometrie mit mehreren Teleskopen
Stellare Hüllen Interferometrie mit mehreren Teleskopen

48 Interferometrie mit mehreren Teleskopen