VISTA – Durchmusterung des Nachthimmels

In bislang sechs und zehn weiteren geplanten großen Durchmusterungen nimmt das Teleskop VISTA den südlichen Nachthimmel in den Fokus. Jede der Himmelsdurchmusterungen hat unterschiedliche wissenschaftliche Ziele - von Übersichtsaufnahmen des gesamten Südhimmels bis hin zu Detailaufnahmen kleiner Himmelsregionen mit besonders lichtschwachen Objekten. So soll aus den Messdaten etwa eine dreidimensionale Karte von großen Teilen des beobachtbaren Universums entstehen.

VISTA-Aufnahme von Gas- und Staubwolken

Außerdem erhoffen sich Astronominnen und Astronomen neue Erkenntnisse über kleine Objekte am Rande des Sonnensystems - die sich jenseits des Planeten Neptun oder im Kuipergürtel befinden. Auch zum Verständnis der rätselhaften Dunklen Materie und Dunklen Energie sollen die Messergebnisse beitragen, indem es zum Beispiel entfernte Galaxienhaufen aufspürt. Zudem findet VISTA neue Himmelsobjekte in unserer Galaxis.

VISTA ist darüber hinaus bestens geeignet, um ferne Quasare - also aktive Galaxienkerne – zu untersuchen. Dabei handelt es sich um supermassereiche Schwarze Löcher, die von einer schnell rotierenden Wolke aus Gas und Staub umgeben sind, in der sich die Materie aufheizt und dadurch hell strahlt.

Nicht zuletzt steht die Milchstraße selbst im Fokus des Teleskops. So soll das Teleskop dazu dienen, zahlreiche neue Objekte darin zu entdecken und ihrer Entwicklungsgeschichte auf die Spur zu kommen. Doch nicht nur unsere Galaxis, auch entfernte Galaxien und Galaxiencluster und ihre Entwicklung untersuchen Forschungsteams mit dem vielseitigen Teleskop.

Das Teleskop VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) nimmt Aufnahmen großer Teile des Nachthimmels auf. Seine besonderen Eigenschaften machen es zum größten Durchmusterungsteleskop der Welt.

VISTA-Teleskop

VISTA misst Strahlung im nahen Infrarotbereich. Dieses kommt am Hauptspiegel an, der 4,1 Meter im Durchmesser misst. Eine dünne Silberschicht auf dem Spiegel sorgt dafür, dass nahezu alles des infraroten Lichts reflektiert wird. Dadurch kann das Teleskop selbst das Licht von schwach leuchtenden und weit entfernten Objekten messen. Das entspricht einer Kamera mit einer Auflösung von 67 Megapixeln und einem Objektiv mit einer Brennweite von 13 000 Millimetern.

Reflektiert vom Hauptspiegel gelangt das Licht anschließend zur Kamera, bestehend aus empfindlichen Detektoren. Diese wandeln die Strahlung in elektrische Signale um, aus denen dann die Daten der sechs einander ergänzenden Beobachtungsmissionen entstehen. Nacht für Nacht generiert VISTA so über hunderte Gigabyte an Beobachtungsdaten. Zukünftig wird die bisherige, drei Tonnen schwere Kamera VIRCAM (VISTA InfraRed CAMera), durch 4MOST abgelöst, durch die eine Durchmusterung bedeutender Teile des südlichen Nachthimmels in wenigen Jahren möglich sein wird.

Bereits vor der Jahrtausendwende begannen in Großbritannien die Planungen für das VISTA. Im Jahr 2000 kündigte dann ein Konsortium aus 18 britischen Universitäten an, das Teleskop auf dem Paranal bauen zu wollen. Unter der Leitung von der Queen Mary University of London wurde es dann konzipiert und konstruiert.

Europäische Südsternwarte ESO

Im Rahmen des britischen Beitritts zur ESO wurde das Teleskop eine Sacheinlage. Seit dem 10. Dezember 2009 betreibt die ESO das Teleskop. Heute ist Deutschland der größte Geldgeber für den Haushalt, aus dem die ESO den Betrieb von VISTA und weiterer Teleskope finanziert. Dies sorgt für eine nachhaltige Sicherung der Spitzenposition Deutschlands als Forschungsstandort auf dem Gebiet der Astronomie.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert außerdem die Instrumentierung von VISTA im Rahmen der Projektförderung ErUM-Pro durch deutsche Universitäten. Damit sorgt das BMBF für eine stetige Weiterentwicklung von VISTA und seiner effizienten wissenschaftlichen Nutzung.

Bau von VISTA in den 2000er Jahren

Bereits seit über 10 Jahren laufen die Beobachtungsmissionen des Teleskops und sorgen für immer neue Forschungserfolge. So meldeten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler 2012 die tiefste Großfeldaufnahme, die je im Infrarotlicht gemessen wurde. Auch an Studien zur Herkunft von Gravitationswellen war VISTA beteiligt, ebenso wie an der Entdeckung einer Vielzahl von Planeten, die nicht um einen Stern kreisen.

Nach sechs großen Beobachtungsmissionen mit der bisherigen Kamera VIRCAM wurde diese nun ausgebaut und soll durch ein neues Instrument ersetzt werden: 4MOST. Mit dieser neuen Kamera wird das Teleskop in der Lage sein, das Licht von rund 2400 Objekten zeitgleich aufzunehmen. Im Jahr 2024 soll 4MOST in Betrieb genommen werden und in zehn weiteren langjährigen Durchmusterungen des Nachthimmels wesentlich dazu beitragen, Galaxien und insbesondere den Raum um die Milchstraße zu untersuchen. Zudem wird es die Magellanschen Wolken so detailliert wie kein anderes Messgerät auf der Südhalbkugel vermessen. An der Entwicklung sind unter anderem das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, die Max-Planck-Institute für Astronomie und extraterrestrische Physik, die Universität Hamburg und das Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg beteiligt.