Vier telescopen worden één supertelescoop
Planeetvormingsgebieden, meervoudige sterren en de stofrijke schijven die superzware zwarte gaten voeden. En misschien zelfs vulkanen op de Jupitermaan Io. Al die objecten hopen wetenschappers te gaan waarnemen met de nieuwe supertelescoop MATISSE. De Leidse astronoom Walter Jaffe is onderzoeksleider van het project.
Het nieuwe MATISSE-instrument heeft met succes zijn eerste waarnemingen gedaan. Bij de eerste opnamen zijn enkele van de helderste sterren aan de nachtelijke hemel onderzocht, waaronder Sirius, Rigel en Betelgeuze.
Licht van telescopen samenvoegen
Het instrument gebruikte daarvoor de hulptelescopen van de Very Large Telescope Interferometer (VLTI) in Noord-Chili, een project van de Europese Zuidelijke Sterenwacht ESO. MATISSE is het krachtigste mid-infraroodinstrument ter wereld. De camera en spectrograaf kunnen het licht van alle vier de 8,2 meter-telescopen van de VLT heel precies samenvoegen, waardoor het de scherpte bereikt van een telescoop met een diameter van 200 meter. Zo maakt het veel detailrijkere beelden van hemelobjecten dan met de bestaande of geplande enkelvoudige telescopen op deze golflengten mogelijk is.
Superkoeling van Nederlandse makelij
MATISSE neemt infraroodlicht waar: licht tussen de zichtbare en microgolfgolflengten van het elektromagnetische spectrum, met golflengten van 3 tot 13 micrometer. Doordat het in dit lichtspectrum werkt, moet het instrument deels gekoeld worden tot zeer lage temperaturen. De Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA) heeft binnen een internationaal consortium in opdracht van ESO alle optiek in dit cryogene deel gebouwd, de zogenaamde koude optiek. In totaal gaat het om bijna 200 spiegels en lenzen. De NOVA Optische-infrarood Instrumentatiegroep in Dwingeloo heeft deze uiterst complexe cryogene optomechanica ontwikkeld en gebouwd met bijdragen vanuit de Nederlandse industrie. De ontwikkeling van MATISSE, waarbij een groot aantal ingenieurs en astronomen uit Nederland, Frankrijk, Duitsland, Oostenrijk en van ESO betrokken was, heeft 12 jaar geduurd.
Eerste waarnemingen
De eerste MATISSE-waarnemingen van de rode superreuzenster Betelgeuze, die naar verwachting binnen enkele honderdduizenden jaren als supernova zal exploderen, tonen aan dat er nog steeds nieuwe dingen aan deze ster te ontdekken zijn. Uit de waarnemingen blijkt dat de ster een andere grootte lijkt te hebben wanneer hij op andere golflengten wordt waargenomen. Met gegevens kunnen astronomen de omgeving van deze enorme materie-uitstotende ster verder onderzoeken.
MATISSE zal bijdragen leveren aan diverse fundamentele onderzoeksgebieden in de astronomie. Het instrument zal zich vooral richten op hoge-resolutie-opnamen en -spectra van de binnenste regionen van planeetvormende schijven rond jonge sterren, het onderzoek van sterren in verschillende levensstadia en de omgeving van superzware zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels.
Spectaculaire beelden
De Nederlandse onderzoeksleider Walter Jaffe van de Leidse Sterrewacht heeft hoge verwachtingen van het nieuwe superinstrument: 'MATISSE zal ons spectaculaire beelden geven van planeetvormingsgebieden, meervoudige sterren en de stofrijke schijven die superzware zwarte gaten voeden. En we hopen details van exotische objecten in ons zonnestelsel waar te nemen, zoals vulkanen op de Jupitermaan Io, en de atmosferen van reusachtige exoplaneten.'