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Innovatives optisches Filter ermöglicht neue Beobachtungen

07. Dezember 2011. In der aktuellen Ausgabe von "Nature Communications" vom 06.12.2011 stellen Physikochemiker der Universität Potsdam und Astrophysiker des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) gemeinsam mit Kollegen aus Sydney/Australien die neuesten Ergebnisse ihrer im Rahmen des ASPIC Konsortiums (Astrophotonics and Instrumentation Consortium) erzielten Arbeit vor: Ein komplexes optisches Filter, das Beobachtungen auch schwacher Sterne und Galaxien ermöglicht.
Innovatives optisches Filter ermöglicht neue Beobachtungen

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Eine hochgradig verfeinerte Anwendung von Faser-Bragg-Gittern, die bisher in der physikalischen und chemischen Sensorik verwendet werden, erlaubt die Überwindung eines grundlegenden astronomischen Problems. Das Licht von Galaxien, das von der Anfangszeit des Kosmos eine Reise von mehr als zehn Milliarden Jahren zurückgelegt hat, wird durch den Effekt der kosmologischen Rotverschiebung in den infraroten Spektralbereich verschoben. Infolge von Anregungsprozessen in der Hochatmosphäre leuchtet der Nachthimmel im Infraroten aber ebenso hell wie der Dämmerungshimmel im visuellen Spektralbereich. Schwache Sterne und Galaxien sind aufgrund dieser Aufhellung normalerweise nicht nachzuweisen. Mit der jetzt realisierten Erfindung des hochkomplexen faseroptischen Filters durch die ASPIC-Forscher wird dem abgeholfen. Durch die längs einer Lichtleitfaser eingeprägte periodische Struktur können störende Emissionslinien des Nachthimmels gezielt ausgefiltert werden.

 

Auch das derzeit geplante European Extremely Large Telescope (E-ELT) könnte von der Innovation der Forscher profitieren, da die Erfindung eine optimale Nutzung des E-ELT ermöglicht (www.eso.org/public/teles-instr/e-elt.html). Weitere spannende Anwendungen in der chemischen Sensorik und technologischen Entwicklung sind derzeit erst zu erahnen.

 

Professor Dr. Hans-Gerd Löhmannsröben vom Institut für Physikalische Chemie der Universität Potsdam: „Faser-Bragg-Gitter finden bereits vielfältig Verwendung bei Temperatur- und Druckmessungen, zum Beispiel für seismische Messungen bei Erdbeben- und Vulkanmonitoring. Mit organischen Farbstoffen funktionalisierte optische Fasern dienen zur Detektion von molekularem Sauerstoff.“ Diese würden soweit miniaturisiert werden, dass Untersuchungen in lebenden biologischen Geweben und sogar in einzelligen Lebewesen, wie Mikroalgen, durchgeführt werden können. So würden wichtige physiologische Informationen unter anderem über Photosynthese und Hormonwirkungen erhalten. Diese laufenden Forschungsvorhaben in der Physikalischen Chemie haben auch zur Ausgründung der Firma Colibri Photonics geführt.

 

Die Zusammenarbeit der Potsdamer Forscher steht unter dem Motto "From Molecules to Galaxies" und erfolgt im Rahmen des Zentrums für Innovationskompetenz innoFSPEC Potsdam.

 

Über das AIP

Das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) beschäftigt sich vorrangig mit kosmischen Magnetfeldern und extragalaktischer Astrophysik. Daneben wirkt das Institut als Kompetenzzentrum bei der Entwicklung von Forschungstechnologie in den Bereichen Spektroskopie, robotische Teleskope und E-Science. Das AIP ist Nachfolger der 1700 gegründeten Berliner Sternwarte und des 1874 gegründeten Astrophysikalischen Observatoriums Potsdam, das sich als erstes Institut weltweit ausdrücklich der Astrophysik widmete. Das AIP ist eine Stiftung privaten Rechts und ein Institut der Leibniz-Gemeinschaft. Zur Leibniz-Gemeinschaft gehören derzeit 87 Forschungsinstitute und Serviceeinrichtungen für die Forschung sowie drei assoziierte Mitglieder, die wissenschaftliche Fragestellungen von gesamtgesellschaftlicher Bedeutung bearbeiten.

 

Wissenschaftlicher Kontakt AIP

Prof. Dr. Martin Roth, mmroth@aip.de

 

Pressekontakt AIP

Kerstin Mork, 0331 7499 469, presse@aip.de

 

Wissenschaftlicher Kontakt Universität Potsdam

Prof. Dr. Hans-Gerd Löhmannsröben, loeh@chem.uni-potsdam.de

 

Pressekontakt Universität Potsdam

Dr. Barbara Eckardt, eckardt@uni-potsdam.de

 

Weiterführende Links

www.aip.de

www.innofspec-potsdam.de

www.uni-potsdam.de

www.aip.de/highlight_archive/aspic_2009 Weitere Informationen zum ASPIC Konsortium