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Proceedings Paper

GRAVITY: a four telescope beam combiner instrument for the VLTI
Author(s): S. Gillessen; F. Eisenhauer; G. Perrin; W. Brandner; C. Straubmeier; K. Perraut; A. Amorim; M. Schöller; C. Araujo-Hauck; H. Bartko; H. Baumeister; J.-P. Berger; P. Carvas; F. Cassaing; F. Chapron; E. Choquet; Y. Clenet; C. Collin; A. Eckart; P. Fedou; S. Fischer; E. Gendron; R. Genzel; P. Gitton; F. Gonte; A. Gräter; P. Haguenauer; M. Haug; X. Haubois; T. Henning; S. Hippler; R. Hofmann; L. Jocou; S. Kellner; P. Kervella; R. Klein; N. Kudryavtseva; S. Lacour; V. Lapeyrere; W. Laun; P. Lena; R. Lenzen; J. Lima; D. Moratschke; D. Moch; T. Moulin; V. Naranjo; U. Neumann; A. Nolot; T. Paumard; O. Pfuhl; S. Rabien; J. Ramos; J. M. Rees; R.-R. Rohloff; D. Rouan; G. Rousset; A. Sevin; M. Thiel; K. Wagner; M. Wiest; S. Yazici; D. Ziegler
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Paper Abstract

GRAVITY is an adaptive optics assisted Beam Combiner for the second generation VLTI instrumentation. The instrument will provide high-precision narrow-angle astrometry and phase-referenced interferometric imaging in the astronomical K-band for faint objects. We describe the wide range of science that will be tackled with this instrument, highlighting the unique capabilities of the VLTI in combination with GRAVITY. The most prominent goal is to observe highly relativistic motions of matter close to the event horizon of Sgr A*, the massive black hole at center of the Milky Way. We present the preliminary design that fulfils the requirements that follow from the key science drivers: It includes an integrated optics, 4-telescope, dual feed beam combiner operated in a cryogenic vessel; near-infrared wavefrontsensing adaptive optics; fringe-tracking on secondary sources within the field of view of the VLTI and a novel metrology concept. Simulations show that 10 μas astrometry within few minutes is feasible for a source with a magnitude of mK = 15 like Sgr A*, given the availability of suitable phase reference sources (mK = 10). Using the same setup, imaging of mK = 18 stellar sources in the interferometric field of view is possible, assuming a full night of observations and the corresponding UV coverage of the VLTI.

Paper Details

Date Published: 21 July 2010
PDF: 20 pages
Proc. SPIE 7734, Optical and Infrared Interferometry II, 77340Y (21 July 2010); doi: 10.1117/12.856689
Show Author Affiliations
S. Gillessen, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (Germany)
F. Eisenhauer, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (Germany)
G. Perrin, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)
W. Brandner, Max-Planck-Institut für Astronomie (Germany)
C. Straubmeier, Univ. zu Köln (Germany)
K. Perraut, Lab. d'Astrophysique de l'Observatoire de Grenoble (France)
A. Amorim, Univ. de Lisboa (Portugal)
M. Schöller, European Southern Observatory (Germany)
C. Araujo-Hauck, Univ. zu Köln (Germany)
H. Bartko, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (Germany)
H. Baumeister, Max-Planck-Institut für Astronomie (Germany)
J.-P. Berger, Lab. d'Astrophysique de l'Observatoire de Grenoble (France)
European Southern Observatory (Germany)
P. Carvas, Univ. de Lisboa (Portugal)
F. Cassaing, ONERA/DOTA (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)
F. Chapron, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)
E. Choquet, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)
Y. Clenet, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)
C. Collin, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)
A. Eckart, Univ. zu Köln (Germany)
P. Fedou, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
S. Fischer, Univ. zu Köln (Germany)
E. Gendron, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)
R. Genzel, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (Germany)
P. Gitton, European Southern Observatory (Germany)
F. Gonte, European Southern Observatory (Germany)
A. Gräter, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (Germany)
P. Haguenauer, European Southern Observatory (Germany)
M. Haug, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (Germany)
X. Haubois, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)
T. Henning, Max-Planck-Institut für Astronomie (Germany)
S. Hippler, Max-Planck-Institut für Astronomie (Germany)
R. Hofmann, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (Germany)
L. Jocou, Lab. d'Astrophysique de l'Observatoire de Grenoble (France)
S. Kellner, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (Germany)
P. Kervella, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)
R. Klein, Max-Planck-Institut für Astronomie (Germany)
N. Kudryavtseva, Max-Planck-Institut für Astronomie (Germany)
S. Lacour, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)
V. Lapeyrere, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)
W. Laun, Max-Planck-Institut für Astronomie (Germany)
P. Lena, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)
R. Lenzen, Max-Planck-Institut für Astronomie (Germany)
J. Lima, Univ. de Lisboa (Portugal)
D. Moratschke, Univ. zu Köln (Germany)
D. Moch, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (Germany)
T. Moulin, Lab. d'Astrophysique de l'Observatoire de Grenoble (France)
V. Naranjo, Max-Planck-Institut für Astronomie (Germany)
U. Neumann, Max-Planck-Institut für Astronomie (Germany)
A. Nolot, Lab. d'Astrophysique de l'Observatoire de Grenoble (France)
T. Paumard, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)
O. Pfuhl, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (Germany)
S. Rabien, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (Germany)
J. Ramos, Max-Planck-Institut für Astronomie (Germany)
J. M. Rees, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)
R.-R. Rohloff, Max-Planck-Institut für Astronomie (Germany)
D. Rouan, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)
G. Rousset, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)
A. Sevin, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)
M. Thiel, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (Germany)
K. Wagner, Max-Planck-Institut für Astronomie (Germany)
M. Wiest, Univ. zu Köln (Germany)
S. Yazici, Univ. zu Köln (Germany)
D. Ziegler, LESIA, Observatoire de Paris à Meudon (France)
Groupement d'Intérêt Scientifique PHASE (France)


Published in SPIE Proceedings Vol. 7734:
Optical and Infrared Interferometry II
William C. Danchi; Françoise Delplancke; Jayadev K. Rajagopal, Editor(s)

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