Visible Tunable Filtergraph (VTF) am Daniel K. Inouye Solar Telescope
Das Instrument Visible Tunable Flitergraph (VTF) ist eins von fünf wissenschaftlichen Instrumenten des weltgrößten Sonnenteleskops, des U.S. National Science Foundation Daniel K. Inyoue Solar Telescope (DKIST) auf Hawaii, gebaut und betrieben vom National Solar Observatory in Boulder, Colorado, USA. VTF ist ein bildgebendes Spektro-Polarimeter, das am Institut für Sonnenphysik (KIS) in Freiburg entwickelt und gebaut wurde. Das MPS ist Partner des Projektes.
Mit einem Hauptspiegeldurchmesser von vier Metern ist DKIST das größte Sonnenteleskop weltweit. Dank der optimalen Beobachtungsbedingungen auf dem hawaiianischen Vulkan Haleakala sowie hochmodernen Methoden der Bildstabilisierung und -rekonstruktion gelingen detailscharfe Aufnahmen der Sonne. DKIST ist zudem mit fünf wissenschaftlichen Instrumenten ausgerüstet. Sie verarbeiten das einfallende Licht weiter, indem sie beispielsweise einzelne Wellenlängenbereiche oder Schwingungsrichtungen des Lichtes getrennt untersuchen.
VTF ist das leistungsfähigste der fünf Instrumente und damit das Herzstück des Teleskops. Aufgabe von VFT ist es, die Sonne in der höchstmöglichen räumlichen, zeitlichen und spektralen Auflösung abzubilden. Um einzelne, sehr schmale Wellenlängenbereiche aus dem einfallenden sichtbaren Sonnenlicht gezielt herauszufiltern, nutzt das Instrument ein Fabry-Pérot-Interferometer, das in seiner Größe und Präzision weltweit einzigartig ist. Auf diese Weise gelingt es, das Sonnenlicht spektral mit einer Genauigkeit von wenigen Pikometern abzurastern. Zusätzlich detektiert VTF den kompletten Polarisationszustand des Lichtes. Pro Wellenlänge und Polarisationszustand entstehen dann zweidimensionale Abbildungen der Sonne, aus denen sich Temperatur, Druck, Gas- und Plasmageschwindigkeiten und Magnetfeldstärke in verschiedenen Höhen der Sonne bestimmen lassen. Die Messdaten erreichen eine räumliche Auflösung von unter 30 Kilometern und eine zeitliche Abfolge von hunderten Aufnahmen pro Sekunde.
Das Instrument VFT wurde am KIS entwickelt und gebaut. Die Planungs- und Bauphase dauerte etwa 15 Jahre. Anfang 2024 begann der Einbau des Instrumentes am Daniel K. Inyoue Solar Telescope; Anfang 2025 gelang das technische First Light.