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

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Präsentation zum Thema: "Interferometrie mit mehreren Teleskopen Astronomie mit höchster Winkelauflösung Oskar von der Lühe Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik Freiburg."—  Präsentation transkript:

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

2 Interferometrie mit mehreren Teleskopen2

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

4 Interferometrie mit mehreren Teleskopen4 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

5 Interferometrie mit mehreren Teleskopen5 Beugungsbegrenzte Abbildung D Teleskopöffnung Brennweite F

6 Interferometrie mit mehreren Teleskopen6 Youngsches Interferenzexperiment Durchmesser D Basis B Brennweite F Wellenlänge

7 Interferometrie mit mehreren Teleskopen7 Zwei-Element Interferometer I Änderung der Basislänge

8 Interferometrie mit mehreren Teleskopen8 Zwei-Element Interferometer II Änderung Element- Durchmesser

9 Interferometrie mit mehreren Teleskopen9 Zwei-Element Interferometer III Änderung der Wellenlänge

10 Interferometrie mit mehreren Teleskopen10 Position der Quelle

11 Interferometrie mit mehreren Teleskopen11 Zwei-Element Interferometer IV Änderung der Quellenposition

12 Interferometrie mit mehreren Teleskopen12 Interne Verzögerung delay

13 Interferometrie mit mehreren Teleskopen13 Zwei-Element Interferometer V Änderung der internen Verzögerung

14 Interferometrie mit mehreren Teleskopen14 Zwei-Element Interferometer VI Breitbandiges Spektrum einer Punktquelle

15 Interferometrie mit mehreren Teleskopen15 Zwei-Element Interferometer VII Breitbandiges Spektrum und interne Verzögerung

16 Interferometrie mit mehreren Teleskopen16 Ausgedehnte Quellen

17 Interferometrie mit mehreren Teleskopen17 Zwei-Element Interferometer VII Ausgedehnte Quelle - Doppelstern

18 Interferometrie mit mehreren Teleskopen18 Zwei-Element Interferometer VII Ausgedehnte Quelle - Sternscheibe

19 Interferometrie mit mehreren Teleskopen19 Ausgedehnte Quellen - Eindeutigkeit

20 Interferometrie mit mehreren Teleskopen20 Beispiel: Pupil Masking am ESO/NTT Programmstern Referenzstern

21 Interferometrie mit mehreren Teleskopen21 Beispiel: Pupil Masking am ESO/NTT

22 Interferometrie mit mehreren Teleskopen22 van Cittert - Zernike Theorem 2D Fourier transform of source intensity at angular frequency B/ (visibility function) Instrumental cosine term Observed Intensity Response to a point source in direction of Source intensity

23 Interferometrie mit mehreren Teleskopen23 Bestandteile eines Interferometers

24 Interferometrie mit mehreren Teleskopen24 Welche Basislänge braucht man für welche Winkelauflösung?

25 Interferometrie mit mehreren Teleskopen25 Projizierte Basislänge baseline B ik telescope k telescope i to source projected baseline B ik geometric delay w ik 1/2 ik beamsplitter and detectors delay line i delay line k

26 Interferometrie mit mehreren Teleskopen26 Array-Konfiguration und Erdrotations-Synthese ESO VLT Interferometer - Cerro Paranal, Chile

27 Interferometrie mit mehreren Teleskopen27 Array-Konfiguration und Erdrotations-Synthese VLTI - 4 Unit telescopes, Quelle bei = -30° VLTI - 4 Unit telescopes plus 4 Auxiliary telescopes

28 Interferometrie mit mehreren Teleskopen28 Array-Konfiguration und Erdrotations-Synthese Abhängigkeit des VLTI Wurstmusters von der Deklination (+10°, -10°, -30°, -50°, -70°)

29 Interferometrie mit mehreren Teleskopen29 Messbare Größen und Observablen Die gemessene Größe ist der korrelierte Fluss bei der Wellenlänge und der Winkelfrequenz Fourier-Komponente der Quellenintensität: Komplexe Kontrastfunktion:

30 Interferometrie mit mehreren Teleskopen30 Meilensteine in der optischen Interferometrie

31 Interferometrie mit mehreren Teleskopen31 Heutige Interferometer

32 Interferometrie mit mehreren Teleskopen32 Keck Interferometer Array, USA

33 Interferometrie mit mehreren Teleskopen33 image courtesy Bertrand Koehler

34 Interferometrie mit mehreren Teleskopen34 images courtesy Keck Observatory

35 Interferometrie mit mehreren Teleskopen35 VLT Interferometer, EUR

36 Interferometrie mit mehreren Teleskopen36 VLTI Delay Lines

37 Interferometrie mit mehreren Teleskopen37 VINCI - VLTI Commissioning Instrument

38 Interferometrie mit mehreren Teleskopen38 VLTI - Mid-Infrared Instrument (MIDI)

39 Interferometrie mit mehreren Teleskopen39 AMBER

40 Interferometrie mit mehreren Teleskopen40

41 Interferometrie mit mehreren Teleskopen41 Sterndurchmesser

42 Interferometrie mit mehreren Teleskopen42

43 Interferometrie mit mehreren Teleskopen43 Zirkumstellare Scheiben

44 Interferometrie mit mehreren Teleskopen44

45 Interferometrie mit mehreren Teleskopen45 Stellare Oberflächen 700 nm (WHT)905 nm (COAST)1290 nm (COAST) Drei Karten von Ori (Betelgeuse), Nov pictures courtesy COAST

46 Interferometrie mit mehreren Teleskopen46 Mehrfach-Sterne Capella im Abstand von 15 Tagen

47 Interferometrie mit mehreren Teleskopen47 Stellare Hüllen

48 Interferometrie mit mehreren Teleskopen48


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