Innovatives Kamerasystem revolutioniert Sonnenbeobachtung

TENERIFFA / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Beobachtung der Sonne hat mit einem neuen Kamerasystem am Vakuumturmteleskop (VTT) auf Teneriffa eine neue Dimension erreicht.

Die Sonne, unser nächster Stern, ist ein faszinierendes Objekt der Forschung. Ihre dynamischen Prozesse und die komplexen Strukturen, die durch das Magnetfeld geformt werden, sind von großem Interesse für Wissenschaftler weltweit. Bisherige Beobachtungen waren oft durch die Limitierungen der Teleskope eingeschränkt: Große Sonnenteleskope konnten zwar kleinste Details erfassen, jedoch nur in kleinen Bildausschnitten, während kleinere Teleskope die gesamte Sonnenscheibe im Blick hatten, jedoch nicht in die Tiefe der Strukturen eindringen konnten.

Das Vakuumturmteleskop (VTT) auf Teneriffa, das seit 1988 in Betrieb ist, schließt diese Lücke. Mit einem neuen, modernen Kamerasystem des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) wurde nun erstmals das gesamte Bildfeld des VTT rekonstruiert. Dieses System ermöglicht es, 100 kurzzeitbelichtete Bilder mit einer Auflösung von 8000 mal 6000 Pixeln aufzunehmen, die dann zu einem Bild mit 8K-Auflösung zusammengesetzt werden. Diese hohe Bildfrequenz erlaubt es, die störenden Einflüsse der Erdatmosphäre herauszurechnen und eine theoretische räumliche Auflösung von bis zu 100 Kilometern auf der Sonnenoberfläche zu erreichen.

Die neuen Aufnahmen zeigen Bereiche, die etwa ein Siebtel des Sonnendurchmessers umfassen, was rund 200.000 Kilometer entspricht. Dies ermöglicht die Beobachtung großräumiger Strukturen der aktiven Sonne, wie Plasmaströme und Sonnenfleckengruppen. Im Vergleich dazu liefern andere Großteleskope typischerweise nur Bildfelder von etwa 75.000 Kilometern Durchmesser. Die G-Band-Beobachtungen des neuen Systems zeigen, wie Sonnenflecken in die konvektiven Plasmabewegungen der Supergranulation eingebettet sind und offenbaren die komplexe Magnetfeldstruktur.

Besonders beeindruckend ist die Fähigkeit des Systems, die zeitliche Entwicklung einzelner magnetisch aktiver Regionen zu untersuchen. Zeitrafferaufnahmen der rekonstruierten Bilder ermöglichen die Untersuchung dynamischer Prozesse auf Zeitskalen von 20 Sekunden. Dies ist entscheidend, um die Sonnenaktivität besser zu verstehen und die langfristige Entwicklung der globalen Aktivität zu analysieren.

Das VTT wird von einem deutschen Konsortium betrieben, das aus dem Freiburger Institut für Sonnenphysik, dem Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam und dem Göttinger Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung besteht. Die neuen Erkenntnisse, die durch das Kamerasystem gewonnen werden, sind nicht nur für die Grundlagenforschung von Bedeutung, sondern auch für die Vorhersage des Weltraumwetters, da sie helfen können, Strahlungsausbrüche und Sonneneruptionen besser zu verstehen.

In Zukunft könnten kostengünstige CMOS-Kamerasysteme mit einer 8K-Bildauflösung eine wichtige Rolle für die nächste Generation von Instrumenten an 4-Meter-Sonnenteleskopen spielen. Diese Systeme könnten das Bildfeld der aktuellen 4K-Kamerasysteme verdreifachen und somit noch detailliertere Beobachtungen ermöglichen.

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