GREGOR Perspektiven für die deutsche Sonnenforschung Carsten Denker Sonnenobservatorium Einsteinturm Optische Sonnenphysik.

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1 GREGOR Perspektiven für die deutsche Sonnenforschung Carsten Denker Sonnenobservatorium Einsteinturm Optische Sonnenphysik

2 5. November 2007Astrophysikalisches Institut Potsdam2 Einleitung Sonnenphysik am AIP Verbindungen zu anderen Teleskopprojekten GREGOR Status Hochauflösende Sonnen- beobachtung 3D Magnet- und Strömungsfelder in der Photosphäre und Chromosphäre Photometrisches Sonnenteleskop für die Antarktis Sonnenzyklus, differentielle Rotation, meridionale Strömungen und solar-stellare Beziehungen Perspektiven

3 5. November 2007Astrophysikalisches Institut Potsdam3 Sonnenphysik am AIP Entwicklung eines Profils für die AG Optische Sonnenphysik Zusammenarbeit mit der Universität Potsdam (Lehre) Gemeinsame wissenschaftliche Projekte (intern, Potsdam/Berlin, national, europaweit und international) Wissenschaftliche Verantwortung für das zweidimensionale Spektropolarimeter (eines der beiden GREGOR First-Light Instrumente) DFG Antrag Hochauflösende Beobachtungen von Geschwindigkeitsfeldern in Sonnenflecken und deren Umgebung, Zusammenarbeit mit Prof. Debi Prasad Choudhary, California State University Northridge European Research Council Advanced Investigator Grant

4 5. November 2007Astrophysikalisches Institut Potsdam4 Existierende und zukünftige Teleskopprojekte MacMath-Pierce Telekop am Kitt-Peak National Observatory in Arizona 1,5 Meter Öffnung, veraltete Technologie, keine hochaufgelösten Beobachtungen New Solar Telescope am Big Bear Solar Observatory in Kalifornien 1,6 Meter Öffnung, Schiefspiegler, einzige direkte Konkurrenz in den nächsten Jahren, jedoch nur begrenzte Ressourcen im technischen und wissenschaftlichen Bereich Advanced Technology Solar Telescope des National Solar Observatory auf Maui, Hawaii 4 Meter Öffnung, Befürwortung durch das National Science Board, Baubeginn 2009/10, Fertigstellung nicht vor 2015, mögliche Beteiligung and der Postfokusinstrumentierung in Zusammenarbeit mit dem Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik European Solar Telescope, La Palma, Spanien 2,5 – 4 Meter Öffnung, Entwurf und Entwicklung EU finanziert, nicht relevant für die mittelfristige Planung

5 5. November 2007Astrophysikalisches Institut Potsdam5 Status GREGOR M1 Spiegelkörper wurde Ende September erfolgreich infiltriert, Grünkörper + Silizium Cesic, komplexer Prozess bei hohen Temperaturen von über 1600° C Risikomanagement: Ausschreibung des Teilnahmewett- bewerbs für die Zerodurvariante im November 2007 Vorpolieren bis Mitte Dezember 2007 Schlickerschicht wird im Januar 2008 aufgetragen Polieren bis September/October 2008 danach Lieferung nach Teneriffa Einbau des Spiegels im November 2008 Inbetriebnahme etwa 1 Jahr später

6 5. November 2007Astrophysikalisches Institut Potsdam6 2D Spektropolarimetrie GREGOR und (multi-konjugierte) Adaptive Optik hohe räumliche Auflösung Zugang zu fundamentalen Prozessen: magnetische Feinstruktur, Druckskalenhöhe und mittlere freie Weglänge von Photonen Instrumente die an das Auflösungsvermögen angepasst sind (Fabry-Pérot Interferometer, FPI) Bildrekonstruktion Multispektrale Forschung und quantitative Spektroskopie Ein FPI für den blauen Wellenlängenbereich ist in die mittelfristige Planung aufgenommen. Erschließung eines neuen Spektralbereich (380 – 500 nm) Höchste räumliche Auflösung Interessante Spektralbereiche (CN-Band, Ca II H und K, G- Band und Kontinuumfenster)

7 5. November 2007Astrophysikalisches Institut Potsdam7 Hα Spektroskopie

8 5. November 2007Astrophysikalisches Institut Potsdam8 3D Topologie des Magnetfeldes Wie wird aus dem Magnetfeld während Rekonnexion Strahlungsenergie und kinetische Energie von Teilchen erzeugt? Vektormagnetogramme liefern die photosphärischen Randbedingungen für Magnetfeldextrapolationen. a

9 5. November 2007Astrophysikalisches Institut Potsdam9 ASPIRE Advanced Solar Photometric Imager and Radiation Experiment Präzise Photometrie im blauen Bereich (380-460 nm) des Sonnenspektrums (CN-Band, Ca II K, G-Band and blaues Kontinuum) Räumliche Auflösung besser als 0.5 Bogensekunden (5 bis 10-mal besser als existierende synoptische Sonnenteleskope) Granulation und andere Feinstrukturen werden aufgelöst Adaptive Optik für große Öffnungswinkel Nächste Generation von Datenspeichern und schnelle Datenanalyse (Bildrekonstruktion, horizontale Geschwindigkeiten) Synergie mit ICE-T (10k ×10k Pixel Detektoren, IT Infrastruktur, Montierung und Gebäude) Wissenschaftliche Themen Horizontale Geschwindigkeitsfelder: Differentielle Rotation, meridional Strömungen, Supergranulation und Entwicklung Aktiver Gebiete Sonnenzyklus und Strahlungsbilanz: Mitte-Rand-Variation von Fackeln, strukturelle Veränderungen von Sonnenflecken, chromosphärischen Netzwerk und Fackeln Solar-terrestrische und solar-stellare Beziehungen

10 5. November 2007Astrophysikalisches Institut Potsdam10 ASPIRE Bildqualität CN Band 388.3 nm Ca II H 396.9 nm G-Band 430.5 nm Kontinuum 450.4 nm 2007-09-05 Hinode Daten skaliert auf die Auflösung von ASPIRE. Zehn dieser Bilder wären notwendig, um nebeneinander gelegt den Sonnenäquator abzudecken. PSPT Mauna Loa Extrem gute Seeingbedingungen am Dome C. Täglich 0.4 Bogen- sekunden für bis zu drei Stunden.

11 5. November 2007Astrophysikalisches Institut Potsdam11 Ziele und Perspektiven GREGOR hat momentan absolute Priorität Verantwortung für das zweidimensionale Spektro- polarimeter und nächste Generation von Postfokusinstrumenten Erweiterung der AG durch Drittmittelprojekte Integration von optischer Sonnenphysik und solarer Radioastronomie Entwicklung eines klar umrissenen Forschungsprofils der Sonnenphysik am AIP Synergie zwischen den einzelnen Forschungsfelder am AIP insbesondere solar-stellare Beziehungen Verstärkte wissenschaftliche Zusammenarbeit auf nationaler, europäischer und internationaler Ebene