Superskarpe billeder fra ny VLT -adaptiv optik

ESOs Very Large Telescope (VLT) har opnået første lys med en ny adaptiv optik -tilstand kaldet lasertomografi - og har taget bemærkelsesværdigt skarpe testbilleder af planeten Neptun og andre objekter. MUSE -instrumentet, der arbejder med GALACSI adaptivt optikmodul, kan nu bruge denne nye teknik til at korrigere for turbulens i forskellige højder i atmosfæren. Det er nu muligt at fange billeder fra jorden ved synlige bølgelængder, der er skarpere end dem fra NASA/ESA Hubble -rumteleskop.

MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) instrumentet på ESOs Very Large Telescope (VLT) fungerer med en adaptiv optik -enhed kaldet GALACSI. Dette gør brug af Laser Guide Star Facility, 4LGSF, et undersystem i Adaptive Optics Facility (AOF). AOF giver adaptiv optik til instrumenter på VLTs Unit Telescope 4 (UT4). MUSE var det første instrument, der fik fordel af denne nye facilitet, og den har nu to adaptive optiske tilstande - Wide Field Mode og Narrow Field Mode.

MUSE Wide Field Mode koblet til GALACSI i jordlagstilstand korrigerer for virkningerne af atmosfærisk turbulens op til en kilometer over teleskopet over et forholdsvis bredt synsfelt. Men den nye Narrow Field Mode ved hjælp af lasertomografi korrigerer for næsten al den atmosfæriske turbulens over teleskopet for at skabe meget skarpere billeder, men over et mindre område af himlen.

Med denne nye evne, 8-meters UT4 når den teoretiske grænse for billedskarphed og er ikke længere begrænset af atmosfærisk sløring. Dette er ekstremt svært at opnå i det synlige og giver billeder, der kan sammenlignes i skarphed med dem fra NASA/ESA Hubble -rumteleskop. Det vil gøre det muligt for astronomer at studere fascinerende objekter i hidtil uset detalje, såsom supermassive sorte huller i midten af ​​fjerne galakser, stråler fra unge stjerner, kuglehobe, supernovaer, planeter og deres satellitter i solsystemet og meget mere.

Adaptiv optik er en teknik til at kompensere for sløringseffekten af ​​Jordens atmosfære, også kendt som astronomisk se, hvilket er et stort problem for alle jordbaserede teleskoper. Den samme turbulens i atmosfæren, der får stjerner til at blinke til det blotte øje, resulterer i slørede billeder af universet for store teleskoper. Lys fra stjerner og galakser bliver forvrænget, når det passerer gennem vores atmosfære, og astronomer skal bruge smart teknologi til kunstigt at forbedre billedkvaliteten.

For at opnå dette er fire strålende lasere fastgjort til UT4, der projekterer søjler med intens orange lys 30 centimeter i diameter ind i himlen, stimulerer natriumatomer højt i atmosfæren og skaber kunstige Laser Guide Stars. Adaptive optiksystemer bruger lyset fra disse "stjerner" til at bestemme turbulensen i atmosfæren og beregne korrektioner tusind gange i sekundet, kommanderer over de tynde, deformerbart sekundært spejl af UT4 for konstant at ændre sin form, korrigere for det forvrængede lys.

MUSE er ikke det eneste instrument, der kan drage fordel af Adaptive Optics Facility. Et andet adaptivt optiksystem, GRAAL, er allerede i brug med det infrarøde kamera HAWK-I. Dette vil blive fulgt om et par år af det kraftfulde nye instrument ERIS. Tilsammen styrker disse store udviklinger inden for adaptiv optik den allerede kraftfulde flåde af ESO -teleskoper, bringe universet i fokus.

Denne nye tilstand udgør også et stort skridt fremad for ESOs ekstremt store teleskop, som skal bruge lasertomografi for at nå sine videnskabelige mål. Disse resultater på UT4 med AOF vil bidrage til at bringe ELTs ingeniører og forskere tættere på at implementere lignende adaptiv optik-teknologi på den 39 meter store gigant.