Nieuwe vergezichten met MIDI op de Very Large Telescope Interferometer

Voor het eerst is het gelukt om met een infrarood-interferometer een object buiten ons eigen melkwegstelsel waar te nemen. Het deels Nederlandse MIDI-instrument, gekoppeld aan de ESO Very Large Telescope Interferometer in Chili, keek meteen dieper dan ooit in het mysterieuze hart van het sterrenstelsel NGC 1068 en vond de lang gezochte 'tractorband' van gas en stof rond een superzwaar zwart gat. Daarmee is een baanbrekende nieuwe technologie bewezen.



'Er is verder geen enkel instrument aan de horizon dat iets vergelijksbaars presteert', aldus Principal Investigator Rens Waters. 'MIDI zal in combinatie met de VLTI nog jarenlang het beste instrument ter wereld zijn om dit soort onderzoek te doen.'


Interferometrie is de techniek waarbij het beeld van twee of meer telescopen gecombineerd wordt zodat een virtuele telescoop zo groot als de afstand tussen beide ontstaat. Zo kunnen veel kleinere details nog worden onderscheiden. In het optische en infrarode golflengtegebied was dit tot nu toe alleen mogelijk bij waarnemingen aan heldere, nabije sterren. Maar in de nachten van 14 op 16 juni werd een technische doorbraak bereikt. Toen combineerde MIDI het licht van twee VLT-telescopen die 100 meter van elkaar af staan, Antu en Melipal, terwijl die gericht waren op het hart van het sterrenstelsel Messier 77, op 60 miljoen lichtjaar afstand. Zoals verwacht - maar nooit eerder echt gezien - bevond zich daar een hete stof- en gas-schijf , die naar men aanneemt ronddraait om een reusachtig zwart gat. De behaalde resolutie van 0,03 boogseconde houdt in dat men details met een afmeting van 10 lichtjaar nog kon onderscheiden.



Waters: 'Als je je realiseert wat er allemaal voor nodig was, hebben we de techniek in een verbluffend korte tijd van zes maanden aan de praat gekregen. Dat is een enorm compliment aan de teams van ESO en MIDI die hier samen keihard aan gewerkt hebben.'



Interferometerie staat of valt met extreme precisie van alle onderdelen. De lichtbundels uit de twee telescopen worden via tunnels naar een ondergrondse ruimte geleid waar MIDI staat. Het weglengte verschil tussen de twee lichtsignalen, die via tientallen spiegels lopen, mag nooit meer dan een fractie van de gebruikte golflengte (0,01 millimeter) afwijken van de specificaties. Dat betekent dat alle apparatuur en bewegende onderdelen tot op een duizendste millimeter nauwkeurig in positie moeten blijven, ondanks de draaiing van de aarde die de oriëntatie van de twee telescopen ten opzichte van de bron voortdurend verandert.. Omdat ook aardse voorwerpen bij kamertemperatuur voortdurend infrarode straling uitzenden die het signaal volkomen zouden overstemmen, moet een groot deel van de apparatuur bovendien gekoeld worden tot vlak boven het absolute nulpunt. (-273 graden Celsius)




Astronomen hebben grote verwachtingen van MIDI's wetenschappelijk potentieel. Infrarood-astronomie is bij uitstek van belang omdat hiermee verder weg in het heelal (en dus nog verder terug in de tijd) gekeken kan worden dan met zichtbaar licht. Ook dringt infrarood licht veel beter door stof heen dat interessante objecten vaak aan het normale zicht onttrekt. De combinatie van interferometrie (scherp zien) en infrarood-astronomie (ver terug in de tijd en een groot doordringend vermogen) opent daardoor geheel nieuwe perspectieven voor de astronomie. Behalve de kernen van sterrenstelsels met hun enorme zwarte gaten, zal ook de vorming van planeten uit stofschijven rond nabije sterren op de voet gevolgd kunnen worden.



Contactpersonen:}}
Rens Waters
UvA
{{link:Rensw@science.uva.nl|mailto:Rensw@science.uva.nl|extern



Huub Röttgering
Sterrewacht Leiden, NEVEC
rottgeri@strw.leidenuniv.nl


MIDI is gebouwd door een Duits-Nederlands-Frans consortium onder leiding van het Max Planck Instituut voor Astronomie in Heidelberg. Een aantal Nederlandse onderzoeksorganisaties leverde substantiële bijdragen:

NOVA was verantwoordelijk voor de Nederlandse bijdrage aan het MIDI-project (P.I. Rens Waters)

NEVEC was verantwoordelijk voor de besturings-software van MIDI. (projectleider Walter Jaffe, met belangrijke bijdragen van Jeroen de Jong en Eric Bakker)

ASTRON ontwierp en bouwde een deel van het instrument (projectleider Annelie Glazenborg, met belangrijke bijdrage van Jan Willem Pel)


Uitgebreid ESO-persbericht (Engels) met meer technische details, illustraties en achtergrondinformatie.
Zie ook ons over de allereerste waarnemingen met MIDI aan nabije sterren, de ASTRON website en de NEVEC-website