Auf der Suche nach den ältesten Sternen (German Edition)

Ländern arbeiten heute in Teams zusammen, auch der Betrieb großer Teleskope ist nur noch auf internationaler Basis zu stemmen.
    Licht ist Mangelware in der astronomischen Forschung. Die Teleskope müssen deshalb so groß wie möglich sein, um möglichst viele Photonen von den kosmischen Objekten aufzufangen. Die größten Teleskope für astronomische Beobachtungen im optischen und auch infraroten Wellenlängenbereich haben Spiegel mit Durchmessern von 6,5 m bis 10 m. Der Begriff »optisch« bezieht sich in der Astronomie auf den Bereich des sichtbaren Lichts. Es hängt dann von den einzelnen Instrumenten ab, welcher Wellenlängenbereich bei einer Beobachtung abgedeckt wird. So gibt es verschiedene Instrumente für den optischen und nahinfraroten Bereich, mit denen bestimmte Beobachtungen ausgeführt werden können.
    Der gesamte Wellenlängenbereich, der von der Erde aus beobachtbar ist, reicht von etwa 310 nm bis zu einigen Mikrometern. Die Erdatmosphäre verhindert Beobachtungen im UV-Bereich bei kürzeren Wellenlängen als 310 nm. Dem Leben auf der Erde kommt diese Tatsache allerdings zugute, denn sonst würden die schädlichen UV-Strahlen ungehindert auf der Erde ankommen, so dass auch Sonnenschutzcreme unserer Haut nicht mehr helfen könnte. Beobachtungen im ferneren, noch kurzwelligeren UV-Bereich müssen demnach von Weltraumteleskopen mit speziellen Detektoren im All ausgeführt werden. Dazu gehören auch Beobachtungen von Röntgen- und Gammastrahlung, die noch sehr viel kurzwelliger sind.
    Möchte man über den nahinfraroten Bereich hinausgehen, müssen sich die optisch-infraroten Teleskope auf sehr hohen Bergen mit extrem trockener Luft oder besser noch im Weltraum befinden. Denn der Wasserdampf in der Erdatmosphäre absorbiert große Anteile der Infrarotstrahlung. Für Beobachtungen von Strahlung mit noch größeren Wellenlängen werden Radioteleskope nötig. Anstelle von Spiegeln verwendet man bei dieser Art von Teleskopen riesige Antennenschüsseln mit Durchmessern bis zu 100 m, um die kosmische Radiostrahlung aufzufangen.
    Der technische Aufwand, optische Spiegel herzustellen, ist enorm groß. Nur wenige Werkstätten auf der Welt sind den außerordentlichen technischen Anforderungen gewachsen, Spiegel von mehreren Metern Durchmesser herzustellen. Da der Aufwand mit der Größe des Spiegeldurchmessers stark ansteigt, sind einige der größten Teleskope nicht mit einem einzelnen Riesenspiegel ausgestattet, sondern bestehen stattdessen aus einem ganzen Satz von kleineren Einzelspiegeln, die wabenförmig zusammengesetzt werden. Da es technisch nicht möglich ist, Einzelspiegel mit mehr als etwa 8 m Durchmesser herzustellen, sehen die Pläne für die nächste Generation von Riesenteleskopen mit bis zu 40 m Hauptspiegeldurchmesser alle Hauptspiegel aus vielen Segmenten vor.
    Aber ein großer Spiegel ist nicht alles – er allein garantiert noch keine guten Beobachtungen. Denn die Standorte für Teleskope müssen sehr sorgfältig ausgesucht werden. Die klimatischen, umwelttechnischen und politischen Bedingungen sind äußerst wichtig für den späteren Erfolg eines so aufwendigen Projekts. Generell sind auch für Beobachtungen im sichtbaren Wellenlängenbereich hohe Berge und Hochebenen in trockenen Gebieten von Vorteil. Neben wenig Wasserdampf ist die Luft dort klar und enthält wenig Schwebeteilchen. Denn für Astronomen ist es besonders wichtig, dass die Luftströmung am und über dem Teleskopstandort möglichst gleichförmig und unverwirbelt ist – andernfalls sieht man durch das Teleskop nur noch ein Lichtgeflimmer ohne wertvolle Details. Außerdem ist es wichtig, dass die Observatorien weit von städtischen Gebieten entfernt liegen, so dass die Beobachtungen nicht durch Lichtverschmutzung gestört werden. Und schließlich spielt das Land, welches man als Standort wählt, eine Rolle. Es sollte politisch stabil sein, da Teleskopprojekte langfristige Unternehmungen sind und vor allem in der Konstruktionsphase erhebliche Unterstützung von Seiten der lokalen Region benötigen.
    Die beiden Magellan-Teleskope (je 6,5 m Spiegeldurchmesser) vom amerikanisch betriebenen Las Campanas-Observatorium stehen zwei Autostunden von den Städten La Serena und Coquimbo entfernt auf etwa 2500 m Höhe in der chilenischen Atacamawüste ca. 600 km nördlich von Santiago de Chile. Die vier identischen 8 m-Teleskope der Europäischen Südsternwarte (ESO) befinden sich zwei Flugstunden nördlich von Santiago, in der Nähe von