GREGOR Perspektiven für die deutsche Sonnenforschung Carsten Denker Sonnenobservatorium Einsteinturm Optische Sonnenphysik

GREGORPerspektiven für die deutsche Sonnenforschung

Carsten DenkerSonnenobservatorium Einsteinturm

Optische Sonnenphysik

5. November 2007 Astrophysikalisches Institut Potsdam 2

Einleitung

Sonnenphysik am AIP Verbindungen zu anderen

Teleskopprojekten GREGOR Status Hochauflösende Sonnen-

beobachtung 3D Magnet- und Strömungsfelder in der Photosphäre

und Chromosphäre Photometrisches Sonnenteleskop für die

Antarktis Sonnenzyklus, differentielle Rotation, meridionale

Strömungen und solar-stellare Beziehungen Perspektiven


Sonnenphysik am AIP

Entwicklung eines Profils für die AG Optische Sonnenphysik

Zusammenarbeit mit der Universität Potsdam (Lehre) Gemeinsame wissenschaftliche Projekte (intern,

Potsdam/Berlin, national, europaweit und international) Wissenschaftliche Verantwortung für das

zweidimensionale Spektropolarimeter (eines der beiden GREGOR „First-Light“ Instrumente)

DFG Antrag Hochauflösende Beobachtungen von Geschwindigkeitsfeldern in Sonnenflecken und deren Umgebung, Zusammenarbeit mit Prof. Debi Prasad Choudhary, California State University Northridge

European Research Council Advanced Investigator Grant


Existierende und zukünftige Teleskopprojekte

MacMath-Pierce Telekop am Kitt-Peak National Observatory in Arizona 1,5 Meter Öffnung, veraltete Technologie, keine hochaufgelösten

Beobachtungen New Solar Telescope am Big Bear Solar Observatory in

Kalifornien 1,6 Meter Öffnung, Schiefspiegler, einzige direkte Konkurrenz in

den nächsten Jahren, jedoch nur begrenzte Ressourcen im technischen und wissenschaftlichen Bereich

Advanced Technology Solar Telescope des National Solar Observatory auf Maui, Hawaii 4 Meter Öffnung, Befürwortung durch das National Science Board,

Baubeginn 2009/10, Fertigstellung nicht vor 2015, mögliche Beteiligung and der Postfokusinstrumentierung in Zusammenarbeit mit dem Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik

European Solar Telescope, La Palma, Spanien 2,5 – 4 Meter Öffnung, Entwurf und Entwicklung EU finanziert, nicht

relevant für die mittelfristige Planung


Status GREGOR M1

Spiegelkörper wurde Ende September erfolgreich infiltriert, Grünkörper + Silizium Cesic, komplexer Prozess bei hohen Temperaturen von über 1600° C

Risikomanagement: Ausschreibung des Teilnahmewett-bewerbs für die Zerodurvariante im November 2007

Vorpolieren bis Mitte Dezember 2007 Schlickerschicht wird im Januar 2008

aufgetragen Polieren bis September/October 2008

danach Lieferung nach Teneriffa Einbau des Spiegels im

November 2008 Inbetriebnahme etwa 1 Jahr später


2D Spektropolarimetrie GREGOR und (multi-konjugierte) Adaptive Optik

hohe räumliche Auflösung Zugang zu fundamentalen Prozessen: magnetische Feinstruktur, Druckskalenhöhe und mittlere freie Weglänge von Photonen

Instrumente die an das Auflösungsvermögen angepasst sind (Fabry-Pérot Interferometer, FPI) Bildrekonstruktion

Multispektrale Forschung und quantitative Spektroskopie

Ein FPI für den blauen Wellenlängenbereich ist in die mittelfristige Planung aufgenommen. Erschließung eines neuen Spektralbereich (380 – 500 nm) Höchste räumliche Auflösung Interessante Spektralbereiche (CN-Band, Ca II H und K, G-

Band und Kontinuumfenster)


Hα Spektroskopie


3D Topologie des Magnetfeldes

Wie wird aus dem Magnetfeld während Rekonnexion Strahlungsenergie und kinetische Energie von Teilchen erzeugt? Vektormagnetogramme liefern die photosphärischen Randbedingungen für Magnetfeldextrapolationen.

a


ASPIRE Advanced Solar Photometric Imager and Radiation Experiment

Präzise Photometrie im blauen Bereich (380-460 nm) des Sonnenspektrums (CN-Band, Ca II K, G-Band and blaues Kontinuum)

Räumliche Auflösung besser als 0.5 Bogensekunden (5 bis 10-mal besser als existierende synoptische Sonnenteleskope)

Granulation und andere Feinstrukturen werden aufgelöst Adaptive Optik für große Öffnungswinkel Nächste Generation von Datenspeichern und schnelle

Datenanalyse (Bildrekonstruktion, horizontale Geschwindigkeiten) Synergie mit ICE-T (10k ×10k Pixel Detektoren, IT Infrastruktur,

Montierung und Gebäude) Wissenschaftliche Themen

Horizontale Geschwindigkeitsfelder: Differentielle Rotation, meridional Strömungen, Supergranulation und Entwicklung Aktiver Gebiete

Sonnenzyklus und Strahlungsbilanz: Mitte-Rand-Variation von Fackeln, strukturelle Veränderungen von Sonnenflecken, chromosphärischen Netzwerk und Fackeln

Solar-terrestrische und solar-stellare Beziehungen


ASPIRE Bildqualität CN Band 388.3 CN Band 388.3 nmnm

Ca Ca IIII H 396.9 nm H 396.9 nm

G-Band 430.5 nmG-Band 430.5 nm

Kontinuum 450.4 Kontinuum 450.4 nmnm

2007-09-052007-09-05

Hinode Daten Hinode Daten skaliert auf die skaliert auf die Auflösung von Auflösung von ASPIRE. Zehn ASPIRE. Zehn dieser Bilder dieser Bilder wären notwendig, wären notwendig, um um nebeneinander nebeneinander gelegt den gelegt den Sonnenäquator Sonnenäquator abzudecken.abzudecken.

PSPT Mauna PSPT Mauna LoaLoa

Extrem gute Extrem gute SeeingbedingungSeeingbedingungen am Dome C. en am Dome C.

Täglich 0.4 Täglich 0.4 Bogen-sekunden Bogen-sekunden für bis zu drei für bis zu drei Stunden.Stunden.


Ziele und Perspektiven GREGOR hat momentan absolute

Priorität Verantwortung für das zweidimensionale Spektro- polarimeter und nächste Generation von Postfokusinstrumenten

Erweiterung der AG durch Drittmittelprojekte

Integration von optischer Sonnenphysik und solarer Radioastronomie

Entwicklung eines klar umrissenen Forschungsprofils der Sonnenphysik am AIP

Synergie zwischen den einzelnen Forschungsfelder am AIP insbesondere solar-stellare Beziehungen

Verstärkte wissenschaftliche Zusammenarbeit auf nationaler, europäischer und internationaler Ebene

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