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Teleskop

Turm-Lichtweg

Der Einsteinturm dient als äußere Hülle für ein Teleskop zur Beobachtung der Sonne. Anlass der Errichtung dieses Teleskops war die Vorhersage der Allgemeinen Relativitätstheorie, dass die Linien im Spektrum der Sonne aufgrund der großen Schwerkraft verschoben sein müssen. Einstein (1879-1955) hat den Bau und den Betrieb des Teleskops immer gefördert, jedoch selbst nie daran gearbeitet. Das wissenschaftliche Konzept des Teleskops stammt von Erwin Finlay Freundlich (1885-1964), der nach der Fertigstellung auch damit beobachtet hat.

Herzstück des Teleskops ist ein Linsenobjektiv mit 60 cm Durchmesser und einer Brennweite von 14 m. Man erhält damit ein Sonnenbild von etwa 13 cm Durchmesser. Das Teleskop ist fest in das Gebäude eingebaut. Um dem Lauf der Sonne über den Himmel folgen zu können, befindet sich in der drehbaren Kuppel ein Coelostat. Dieser besteht aus zwei Planspiegeln. Der erste dreht sich um eine Achse parallel zur Erdachse und reflektiert so das Licht  der Sonne kontinuierlich auf den zweiten Spiegel, der das Sonnenlicht in das vertikale Teleskop lenkt.

 

Coelostat Einsteinturm und Kuppel

Vom Teleskop wird das Licht in den Spektrografen weitergeführt. Der Spektrograf ist mit einer Littrow-Linse von 12 m Brennweite ausgestattet. Das Spektrografengitter ist 42 cmx 32 cm groß und verfügt über 632 Rillen pro Millimeter. Bei einer Wellenlänge von 600 nm erreicht man somit eine spektrale Auflösung von 0.56 pm. Für Parallelmessungen in einer anderen Spektrallinie kann man einen Teil des Lichtes auf ein zweites, kleineres Gitter leiten. Der Spektrograf kann auch zur Messung der Polarisationseigenschaften des Sonnenlichtes genutzt werden. Da der Spektrograf sehr empfindlich auf Temperaturschwankungen reagiert, ist er tief im Inneren des Gebäudes in einem thermisch isolierten Raum untergebracht.

Der Nachweis der Gravitationsrotverschiebung der Spektrallinien gelang nicht wie geplant, da die äusseren Schichten der Sonne in turbulenter Bewegung sind und somit andere Verschiebungen der Spektrallinien verursachen. Erst nach einem detaillierteren Verständnis dieser Materiebewegungen ist man heute überzeugt, dass Einsteins Vorhersage richtig ist.

Wichtigste Aufgabe des Instrumentariums im Einsteinturm in der jüngeren Vergangenheit und in der Zukunft ist die Messung des Magnetfeldes in Sonnenflecken. Heute werden hier die Experimente vorbereitet, die schliesslich mit hoher Auflösung an den Observatorien auf Teneriffa durchgeführt werden. Ausserdem werden Teleskop und Spektrograf für Praktikumsversuche genutzt.