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Nulling-interferometrie
Die Zwei Keck Teleskope auf Mauna Kea (Hawaii) werden zusammen unter anderem für die Nullinterferometrie verwendet.

Nullpunktinterferometrie ist eine Technik in der Astronomie zur Beobachtung schwacher Lichtquellen, die sich in der Nähe starker Lichtquellen befinden.

Interferometrie wird in der Astronomie verwendet, um durch die Kombination verschiedener Teleskope einen größeren räumlichen Bereich zu erhalten Auflösung (Trennungseigentum). Die Technik basiert auf der Wellencharakter des Lichts. Es wurde ursprünglich in den Radioastronomie, wird aber jetzt auch in der Infrarot und der sichtbar Bereich verwendet. Normalerweise sind die Bilder von den Teleskopen so überlagert dass sich die Signale des zu beobachtenden Objekts durch konstruktive Interferenz.

Die Beobachtung schwacher Objekte in der Nähe heller Sterne ist eine abgeleitete Form der Nulling-Interephrometrie. Das Licht der Teleskope wird so überlagert, dass sich die Signale des hellen Sterns beider Teleskope gegenseitig aufheben. nullen, stornieren). Im einfachsten Fall passiert dies, wenn beide Signale um eine halbe Wellenlänge Phase sein. Das Licht der schwächeren Objekte in der Nähe wird nicht ausgelöscht, da es einen längeren oder kürzeren Weg zurückgelegt hat und eine andere Phasendifferenz aufweist. Auf diese Weise können solche Objekte kontrastreicher wahrgenommen werden.

Anwendung

Mit dieser noch jungen Technik der Nullinterferometrie hofft man, in Zukunft lichtschwache Objekte in der Nähe von Sternen erkennen zu können. Das beinhaltet Exoplaneten, Akkretionsscheiben und Asteroidengürtel. Aus dem hellen Licht ihres Zentralsterns im sichtbaren Spektralbereich lassen sich solche Objekte mit heutigen Detektoren nicht herausfiltern (mit Ausnahmen, etwa bei lichtschwachen Sternen oder bei großem Abstand zwischen Stern und Planet).

Ein ähnlicher Effekt wie beim Nullinterferometer tritt am Koronagraphdie jedoch auf einem ganz anderen Prinzip beruht.

Geschichte und Zukunft

Das Konzept für die Nullpunktinterferometrie wurde 1979 entwickelt Ronald N. Bracewell und Robert H. MacPhie vorgeschlagen. Ein Demonstrationsversuch 1997 am MMT-Observatorium war erfolgreich. Heute bildet die Nullinterferometrie die Grundlage für mehrere im Bau befindliche und geplante Exoplanetensuchexperimente und Satelliten, wie GENIE (ein im Bau befindliches Testexperiment für die Sehr großes Teleskop), das Großes binokulares Teleskop in Arizona und einige Weltraumteleskope wie das (jetzt aus Kostengründen abgesagt) Terrestrischer Planetenfinder (TPF) der NASA, und der Darwin-Projekt des ESA, die Mitte des nächsten Jahrzehnts die ersten Beobachtungen erdähnlicher Planeten liefern soll.

Literatur

  • R. N. Bracewell, R. H. MacPhie: Auf der Suche nach nichtsolaren Planeten, Ikarus 38, 136 (1979)