Mauna Kea unter den Sternen: Das CFHT-Teleskop auf der Suche nach den Geheimnissen des Universums

Ein internationales Teleskop an der Spitze des Pazifiks

Das seit 1979 in Betrieb befindliche Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) ist ein astronomisches Instrument mit einem Durchmesser von 3,6 Metern, das sich in einer Höhe von 4.204 Metern auf dem Vulkan Mauna Kea auf Hawaii befindet. Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen derKanada, DortFrankreichund dieUniversität von HawaiiEs verkörpert ein Beispiel internationaler wissenschaftlicher Zusammenarbeit in der Astronomie. Die Wahl des Mauna Kea ist nicht trivial: Seine atmosphärischen Bedingungen – Stabilität, niedrige Luftfeuchtigkeit, keine Lichtverschmutzung – machen ihn zu einem der besten astronomischen Beobachtungsorte der Welt.

Modernste optische Technologie und Instrumente

Ausgestattet mit einem 3,6 Meter großen hyperbolischen Primärspiegel war das CFHT eines der ersten Teleskope, das die Technik der aktiven Optik voll ausnutzte und die Stabilität seiner Oberfläche bis auf einige zehn Nanometer gewährleistete. Dank einer sehr thermisch stabilen Kuppel und einer kompakten Struktur werden interne Turbulenzen deutlich reduziert. Es ist mit mehreren hochmodernen Instrumenten ausgestattet, darunter:

• SCHWERTFISCH: ein Spektropolarimeter zur Untersuchung stellarer Magnetfelder;
• WIRCam: Weitfeld-Infrarotkamera, ideal für die Untersuchung entfernter Galaxien;
• MegaCam: Optische Kamera mit 340 Millionen Pixeln, die ein Feld von einem Quadratgrad abdeckt und für kosmologische Untersuchungen wie CFHTLS (CFHT Legacy Survey) verwendet wird.

Eine zentrale Rolle in der Kosmologie und Astrophysik

Das CFHT hat in mehreren Schlüsselbereichen eine grundlegende Rolle gespielt:

• DortKartierung der Dunklen Materiedurch schwache Gravitationslinseneffekte;
• DortEntdeckung von Exoplanetendurch Transit oder Mikrolinse;
• DortSuche nach entfernten Supernovae, Beitrag zur Untersuchung der Beschleunigung der kosmischen Expansion;
• DortSternentstehungin galaktischen Kinderstuben wie Orion oder Stier.

Ein respektvoller astronomischer Wächter

Der Betrieb von CFHT findet in einem sensiblen kulturellen und ökologischen Kontext statt. Mauna Kea ist eine heilige Stätte für Hawaiianer und strenge Protokolle zielen darauf ab, die Auswirkungen der wissenschaftlichen Infrastruktur auf das Ökosystem und die lokalen Traditionen zu minimieren. Das CFHT ist somit Teil eines respektvollen wissenschaftlichen Ansatzes, der die menschlichen und natürlichen Dimensionen seiner Umwelt berücksichtigt.

Bedeutende Entdeckungen dank CFHT

Seit mehr als vier Jahrzehnten trägt das CFHT zu großen wissenschaftlichen Durchbrüchen in der Astronomie bei.

• Kartierung der Dunklen Materie: Das CFHTLS (Langzeitbeobachtungsprogramm, durchgeführt zwischen 2003 und 2009) ermöglichte es, die Verteilung der Dunklen Materie in großem Maßstab mithilfe schwacher Gravitationslinsen abzubilden und das kosmologische Modell ΛCDM (Lambda-Cold Dark Matter) zu validieren.
• Entdeckung von Exoplaneten: das ProjektPlanet CFHThat die Entdeckung zahlreicher Exoplaneten ermöglicht, insbesondere durch die Methode der Transite und der Radialgeschwindigkeit. Das ESPaDOnS-Spektropolarimeter spielte auch eine Schlüsselrolle bei der Charakterisierung von Planetenatmosphären und Sternmagnetfeldern.
• Galaxien mit hoher Rotverschiebung: Mit WIRCam und MegaCam entdeckte das CFHT entfernte Galaxien, deren emittiertes Licht etwa 12,8 Milliarden Jahre in der Vergangenheit lag (z > 6), und lieferte wichtige Informationen über die Epoche der Reionisierung des Universums.
• Untersuchung von Supernovae: Das mit MegaCam durchgeführte SNLS-Programm (Supernova Legacy Survey) hat Hunderte von Typ-Ia-Supernovae identifiziert, die als Standardkerzen zur Messung der beschleunigten Expansion des Universums verwendet werden, und die Existenz dunkler Energie bestätigen.
• Kleine Körper im Sonnensystem: Das CFHT hat zahlreiche transneptunische Objekte (TNO), insbesondere im Kuipergürtel, identifiziert und die dynamische Komplexität der äußeren Regionen des Sonnensystems offengelegt.

Dank der Stabilität seiner Instrumente, seines außergewöhnlichen Himmels und der Langlebigkeit seiner Beobachtungsprogramme bleibt das CFHT eines der produktivsten Teleskope in den Bereichen Kosmologie, Sternphysik und Planetenentstehung.

Auf dem Weg zu einer neuen Generation von Beobachtungen

Die Umstellung des CFHT ist in den kommenden Jahren geplant und soll sich in Richtung des Projekts weiterentwickelnMSE (Maunakea Spectroscopic Explorer): ein 11-Meter-Spektroskopteleskop, das der Erforschung der großen Strukturen des Universums gewidmet ist. Dieser von der internationalen Wissenschaftsgemeinschaft unterstützte Übergang wird es ermöglichen, die bestehende Infrastruktur zu nutzen und gleichzeitig die Grenzen der Mehrobjektspektroskopie zu erweitern.