Das Licht der Sterne - eingefangen auf 978 Quadratmetern

Um auch noch die schwächsten Himmelsobjekte sichtbar zu machen, muss man den Himmel sehr lange beobachten. Belichtungszeiten von mehreren Minuten oder gar Stunden sind in der Astronomie keine Seltenheit. Die Bewegung der Erde selbst kann dabei leicht durch eine entsprechende Nachführung korrigiert werden. Aber die unregelmäßige Bewegung der Luftschichten in der Erdatmosphäre verursacht Probleme. Das Licht der Sterne durchdringt die unterschiedlich dichten Schichten und wird dabei abgelenkt.

Von der Erde aus gesehen, scheint das Bild des Sterns hin und her zu springen, und bei längeren Belichtungen werden die Aufnahmen unscharf. Das Flackern der Sterne kann zwar nicht verhindert, aber korrigiert werden. Dazu wird mit einem starken Laser ein künstlicher Stern an den Himmel projiziert. Dessen Veränderung wird exakt vermessen und die Daten werden von einem Computer in Echtzeit an Aktuatoren weitergeben, von denen es hinter den Segmenten des E-ELT-Spiegels mehr als 6.000 geben wird. Damit wird das Teleskop in der Lage sein, seine Form mehr als 1.000 Mal pro Sekunde zu verändern. Die von der unruhigen Atmosphäre verzerrte Wellenfront des Sternenlichts trifft also immer auf einen exakt passend "verzerrten" Teleskopspiegel und am Ende entsteht ein scharfes Bild.

Revolutionäre Erkenntnisse

Wenn das E-ELT in den 2020er Jahren den Betrieb aufnimmt, erhoffen sich die Astronomen revolutionäre Erkenntnisse. Ihnen stehen dann ganze 978 Quadratmeter Fläche zur Verfügung, mit der sie das Licht der Sterne sammeln können. Aber nicht nur Sterne können entdeckt werden: Mit dem E-ELT wird es zum Beispiel auch möglich sein, Planeten anderer Sterne direkt zu beobachten. Bisher wurden zwar schon fast 2.000 extrasolare Planeten entdeckt, aber fast keiner davon ist direkt gesehen worden. Die Planeten sind viel zu klein und leuchten ja auch nicht selbst. Sie reflektieren nur das Licht ihrer Sterne, aber weil sie einerseits so weit weg sind, andererseits aber auch vom hellen Licht ihres Sterns überstrahlt werden, ist es bis jetzt nur in Ausnahmefällen gelungen, sie direkt abzubilden.

Mit dem E-ELT werden wir all die Planeten, über deren Existenz wir bisher nur indirekt Bescheid wissen, auch direkt sehen können. Natürlich werden wir keine fremden Kontinente oder andere Oberflächenstrukturen erkennen. Aber wir sehen Licht, das direkt von den Planeten reflektiert worden ist, und das kann mit den Instrumenten des E-ELT analysiert werden.

Forscher werden dann zum Beispiel nachsehen können, ob bestimmte Teile des reflektierten Lichts von den Gasen in der Atmosphäre des fernen Planeten absorbiert worden sind. So können sie herausfinden, wie die Bedingungen dort sind, welche Temperaturen herrschen und ob es vielleicht sogar sogenannte Biomarker gibt, die auf die Existenz von Leben hindeuten - zum Beispiel Sauerstoff, Methan oder gar Pflanzen, die Photosynthese durchführen und dafür einen Teil des Lichts absorbieren. Mit dem E-ELT werden die Astronomen das erste Mal in der Lage sein, tatsächlich eine "zweite Erde" zu entdecken, falls dort draußen irgendwo eine sein sollte.

Bis das Rekordteleskop auf dem Cerro Armazones fertig ist, wird es noch ein wenig dauern. Ein anderer Weltrekord wurde aber in der chilenischen Hochebene schon aufgestellt.