Wirtsgalaxien von Quasaren und der Laserleitstern fur das Very Large Telescope
b"Astronomische Beobachtungen mit gro\\xdfen bodengebundenen\\nTeleskopen sind, bedingt durch die statistischen Prozesse der\\nLichttransmission durch die Erdatmosph\\xe4re, in der r\\xe4umlichen\\nAufl\\xf6sung begrenzt. Mittels adaptiver Optik, einer schnellen\\nKorrektur der Lichtwellenfront, kann diese Einschr\\xe4nkung behoben\\nwerden. Damit diese Technologie auch f\\xfcr lichtschwache Objekte\\neingesetzt werden kann, ist eine k\\xfcnstliche Referenzquelle in der\\nHochatmosph\\xe4re n\\xf6tig. Die vorliegende Dissertation gliedert sich\\nin zwei Teile: Im astronomischen ersten Teil werden Beobachtungen\\nvon Quasaren mittlerer bis hoher Rotverschiebung beschrieben. Der\\nzweite Teil besch\\xe4ftigt sich mit der Entwicklung eines\\nLasersystems f\\xfcr das Very Large Telescope in Chile, mit dem ein\\nk\\xfcnstlicher Leitstern erzeugt\\nwerden kann.\\\\\\\\\\nMittels optischer und nahinfraroter Aufnahmen radioschwacher\\nQuasare in mehreren Rotverschiebungsbereichen wird im Rahmen\\ndieser Arbeit eine Messung der Leuchtkraft des Quasarkerns sowie\\nder beherbergenden Galaxie vorgenommen. Durch den Vergleich mit\\nder r\\xe4umlichen Intensit\\xe4tsverteilung von Punktquellen im selben\\nFeld mit den Beobachtungsobjekten konnte die geringf\\xfcgig\\ngr\\xf6\\xdfere r\\xe4umliche Ausdehnung der Galaxie detektiert werden. Das\\nHelligkeitsverh\\xe4ltnis von Kern und Galaxie wurde mit Hilfe einer\\nModellierung der Oberfl\\xe4chenhelligkeit und der Anpassung an die\\nMesswerte ermittelt. Dieses Verh\\xe4ltnis wird im Vergleich mit\\nMessungen anderer Gruppen sowie Modellrechnungen der Galaxie- und\\nQuasarbildung im jungen Universum diskutiert. \\xdcber den hier\\nbetrachteten Rotverschiebungsbereich von z=0.8 bis z=2.7 liegt\\ndieses Verh\\xe4ltnis innerhalb der zu erwartenden Streuung der\\nModellrechnungen, wobei ein eindeutiger Trend mit dem\\nkosmologischen Alter innerhalb der Fehlergrenzen nicht\\nfestgestellt werden konnte. Vergleicht man die Leuchtkraft der\\nhier vermessenen radioschwachen Wirtsgalaxien der Quasare mit\\nradiolauten Objekten sowie anderen Galaxientypen \\xe4hnlicher\\nRotverschiebung zeigt sich, dass diese eher mit Lyman-break\\nGalaxien \\xfcbereinstimmen und in der mittleren Helligkeit\\nvergleichbar mit 'normalen' L* Galaxien sind.\\nDie hier vorgestellten Messungen wurden an einem 3.5m Teleskop\\nohne Korrektur der atmosph\\xe4rischen St\\xf6rungen vorgenommen und\\nsind dadurch prinzipiell in der erreichbaren r\\xe4umlichen\\nAufl\\xf6sung begrenzt. Um zuk\\xfcnftige Messungen von Quasaren und\\n\\xe4hnliche Projekte, bei denen eine hohe Aufl\\xf6sung gefordert ist,\\nmit gr\\xf6\\xdferer Pr\\xe4zision durchf\\xfchren zu k\\xf6nnen, ist ein\\nLaserleitstern an einem gro\\xdfen Teleskop n\\xf6tig. In Kapitel 2\\nwerden die grundlegenden Eigenschaften der Lichttransmission durch\\ndie Erdatmosph\\xe4re und deren Implikation auf die Abbildung mit\\nastronomischen Teleskopen beschrieben. Im selben Kapitel wird die\\nPhysik der Resonanzstreuung an Natriumatomen in der Mesosph\\xe4re\\nbeschrieben, welche zur Erzeugung des k\\xfcnstlichen Leitsterns\\ngenutzt wird und die Grundlage f\\xfcr die Auslegung des\\nLaserleitsterns bildet. In Kapitel 3 wird die Entwicklung und der\\nTest des Lasersystems beschrieben, welches im Rahmen dieser Arbeit\\nf\\xfcr das Very Large Telescope in Chile gebaut wurde. Ziel war es,\\neinen Laser zu entwickeln, der bei 589 nm mehr als 10 W\\nAusgangsleistung in einer einzelnen Mode mit hoher Strahlqualit\\xe4t erreicht. Mit der Aufteilung des Lasersystems in eine Master-Laser- und eine Verst\\xe4rkerstufe konnten die Problematiken, welche sich durch thermische St\\xf6rungen bei hoher Leistung ergeben, gel\\xf6st werden. Die cw Verst\\xe4rkerstufe wurde als injektionsstabilisierter Resonator mit nicht-planarer Geometrie und zwei Farbstoffstrahlen verwirklicht, welche von vier leistungsstarken 532nm Lasern optisch gepumpt werden. Mit Hilfe eines detaillierten Modells des Laserprozesses konnte die Auslegung des Verst\\xe4rkers erfolgen. F\\xfcr die Stabilisierung des Verst\\xe4rkers auf die Resonanzspitze wurden mehrere Methoden getestet. Hierbei konnte eine neue polarisationsspektroskopische Messmethode gefunden werden, welche ein eindeutiges Fehlersignal \\xfcber den gesamten Phasenbereich liefert, womit eine hochstabile Regelung verwirklicht werden konnte. Mit dem Gesamtsystem konnte stabil eine Einmoden-Ausgangsleistung von 24 W mit hervorragender Strahlqualit\\xe4t erreicht werden."