Ausgezeichnet: Stern-Gerlach-Medaille für Frank Eisenhauer

18. November 2021

Die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) verleiht die Stern-Gerlach-Medaille an Frank Eisenhauer vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE). Sie ist ist die höchste Auszeichnung der DPG für herausragende Leistungen auf dem Gebiet der experimentellen Physik. Frank Eisenhauer erhält den Preis für seine „Pionierarbeit in der hochauflösenden Infrarotastronomie, die spektroskopische wie auch astrometrische Studien revolutioniert hat“.

MPE-Wissenschaftler Frank Eisenhauer

Seit rund zwanzig Jahren leitet Frank Eisenhauer die Entwicklung von innovativen Instrumenten in der bodengebundenen Infrarotastronomie, wie z.B. den Integralfeld-Spektrographen SINFONI oder das Interferometer GRAVITY am Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile. Diese Instrumente erlauben den AstronomInnen detaillierte Blicke in die Welt der schwarzen Löcher, der aktiven Galaxienkerne, Exoplaneten sowie Stern- und Galaxienentstehung.

Bereits in seinen Diplom- und Doktorarbeiten, die Frank Eisenhauer am MPE, der Technischen Universität und der Ludwig-Maximilians-Universität in München anfertigte, entwickelte er Instrumente, mit denen astronomische Teleskope die theoretisch mögliche Bildschärfe erreichen können. Sehr bald rückte das galaktische Zentrum in den Fokus seiner Forschung, und er leitete mit SINFONI und GRAVITY die Arbeiten an VLT-Instrumenten, um dieses immer genauer zu beobachten.

Mit SINFONI leistete Frank Eisenhauer Pionierarbeit auf dem Gebiet der abbildenden Spektroskopie. Mit einer damals einzigartigen Kombination aus adaptiver Optik und abbildender Spektroskopie konnte SINFONI nicht nur die Bildunschärfe durch die Erdatmosphäre korrigieren, sondern gleichzeitig für jeden Bildpunkt der Aufnahme ein Spektrum aufzeichnen. Damit war es Eisenhauer und KollegInnen 2003 erstmals möglich, aus der Umlaufbahn eines Sterns um das massereiche Schwarze Loch die Entfernung zum Zentrum der Milchstraße mit geometrischen Methoden messen.

Mit dem GRAVITY-Experiment revolutionierte Frank Eisenhauer mit seinen KollegInnen die Infrarot-Interferometrie. Hierbei werden die vier VLTs der ESO zusammengeschaltet, so dass die BeobachterInnen eine Winkelauflösung erreichen, die dem eines Teleskopes mit 130 Meter Durchmesser entspricht. Ähnlich wie bei einer adaptiven Optik werden bei GRAVITY die Verzerrungen durch die Erdatmosphäre und die Störungen im Lichtweg zwischen Teleskop und Labor aktiv korrigiert, wodurch GRAVITY im Vergleich zu früheren Experimenten um mehrere Größenordnungen empfindlicher ist. 2018 konnten Frank Eisenhauer und seine KollegInnen damit unter anderem die Gravitationsrotverschiebung im Schwerefeld des schwarzen Lochs nachweisen, die Albert Einstein in der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt hatte. Die langjährigen und mit dem Interferometer GRAVITY sehr hochaufgelösten Beobachtungen des galaktischen Zentrums führten 2020 auch zur Verleihung des Nobelpreises an Reinhard Genzel, der als Direktor am MPE die Abteilung Infrarotastronomie leitet.

Gravitationsrotverschiebung

Künstlerische Darstellung der gravitativen Rotverschiebung, die der Stern S2 beim nahen Vorbeigang am Schwarzen Loch erfährt.

Derzeit arbeitet Frank Eisenhauer mit seiner Gruppe an der Weiterentwicklung GRAVITY+, mit der die Empfindlichkeit des GRAVITY-Interferometers nochmals um eine Größenordnungen gesteigert werden soll. Neben seiner Tätigkeit als leitender Wissenschaftler am MPE lehrt Frank Eisenhauer Astrophysik und hochauflösende Astronomie an der Technischen Universität München.

Flug durch GRAVITY

Diese Animation zeigt den Weg eines einfallenden Lichtstrahls im GRAVITY-Instrument. Beachten Sie das aufwändige Design und das komplexe Zusammenspiel der verschiedenen Komponenten für die vier Teleskope. Damit Interferometrie funktioniert, müssen die Lichtwege mit einer Genauigkeit von einem Bruchteil der Wellenlänge überlagert werden - weniger als 1 Mikrometer.

Die Stern-Gerlach-Medaille ist die höchste Auszeichnung der DPG für herausragende Leistungen auf dem Gebiet der experimentellen Physik. Sie wird für Arbeiten aus dem gesamten Bereich der Physik vergeben. Die Stern-Gerlach-Medaille wurde 1986 von der DPG als Preis gestiftet und 1992 in eine Medaille umgewandelt. Bereits zum dritten Mal wird damit ein MPE-Wissenschaftler ausgezeichnet, nach Joachim Trümper (1995) und Reinhard Genzel (2003).

In diesem Jahr wurde Frank Eisenhauer bereits mit der Tycho-Brahe-Medaille gewürdigt, der höchsten Auszeichnung der Europäischen Astronomischen Gesellschaft für die Entwicklung und wissenschaftliche Nutzung astronomischer Instrumente.

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