Кредитна графіка: USNO
Астрономи з декількох обсерваторій США оголосили, що вони успішно об'єднали світло з шести незалежних телескопів, щоб сформувати єдине зображення високої роздільної здатності далекої багатозіркової системи. Щоб створити зображення з таким рівнем деталізації, один телескоп повинен бути на 50 метрів поперек - більший за все, що існує на даний момент. Цю методику, яку називали інтерферометрією, раніше проводили з парами телескопів, але ніколи не маючи стільки шести.
Астрономи з Морської обсерваторії США (USNO), Військово-морської лабораторії (NRL) та Обсерваторії Лоуелла оголосили сьогодні, що вони успішно поєднали світло шести незалежних телескопів, щоб сформувати єдине зображення високої роздільної здатності далекої багатозіркової системи . Це перший раз, коли це було здійснено в оптичній області електромагнітного спектру. Прототип ВМС Оптичний інтерферометр (NPOI) в обсерваторії Лоуелл Андерсон Меса поблизу Флагстафа, штат Арізона, спостерігав за системою потрійних зірок Ета Вірджиніс, розташованою приблизно за 130 світлових років від Землі.
«Цей розвиток дає можливість« синтезувати »телескопи з отворами понад сотні метрів, - каже доктор Кеннет Джонстон, науковий директор Військово-морської обсерваторії. «Це призведе до прямого зображення поверхонь зірок та зіркових плям, аналогічних сонячним плямам на Сонці. Ця технологія також може бути застосована до космічних систем для дистанційного зондування Землі та інших об'єктів Сонячної системи, а також зірок і галактик. "
Оптичні інтерферометри поєднують світло від декількох незалежних телескопів, утворюючи «синтетичний» телескоп, здатність створювати зображення високої роздільної здатності пропорційна максимальному розділенню телескопів. Вони є відповіддю на непомірні витрати та величезні технічні труднощі побудови надзвичайно великих, монолітних однозеркальних телескопів. Оскільки швидкість синтезу гігантського діафрагми телескопа з інтерферометровим масивом дорівнює кількості комбінацій між будь-якими двома телескопами масиву, комбінація шести телескопів NPOI має більш ніж вчетверо збільшений потенціал NPOI для збору даних над своїми конкурентами.
USNO та NRL у співпраці з обсерваторією Лоуелла та за рахунок фінансування Управління морських досліджень та океанографа ВМС об'єднали сили у 1991 році для створення інструменту. Зоряні спостереження проводилися з тристанційним масивом з моменту «першого світла» в 1996 році.
Однак через технічні труднощі, пов’язані із зв'язуванням навіть невеликої кількості окремих телескопів, можливості оптичного інтерферометра високою роздільною здатністю на сьогодні використовуються лише на відносно простих зоряних джерелах. На такі джерела легко відповідати основні питання, такі як видимий діаметр зірки або існування та рухи сусідніх зоряних супутників. Однак для збільшення просторової роздільної здатності та чутливості до зоряної структури інтерферометри повинні з'єднати більше телескопів разом для забезпечення рівномірного відбору проб синтезованого отвору. Три комбіновані телескопи забезпечують три вимірювання в синтезованому отворі, але шість телескопів забезпечують 15 комбінацій.
Щоб об'єднати шість балок, команда NPOI сконструювала новий тип гібридного комбайнера. Крім того, були розроблені нові апаратурні та керуючі системи для унікального кодування кожної можливої комбінації телескопа у записаних даних, щоб інформація, необхідна для вирівнювання та суперпозиції фронтів зоряного світла та реконструкції зображення, могла бути правильно декодована.
Поле інтерферометрії швидко розвивається: гіганти, такі як 10-метрові телескопи-близнюки Кек, що досягли "перших меж" минулого року, а VLTI Європейської Південної Обсерваторії планує поєднати світло чотирьох 8-метрових телескопів. Більш скромні, але універсальні інтерферометри для зображень, такі як CHARA, COAST та IOTA, також працюють вже кілька років, але NPOI є першим, хто поєднує світло з повного масиву з шести телескопів.
Найближчим часом NPOI введе в експлуатацію всі станції, що залишилися, на які може бути встановлений будь-який із шести телескопів максимальним розміром 430 метрів, що є найбільшою базовою лінією серед усіх поточних проектів інтерферометра візуалізації.
Зоряна астрофізика зробить революцію завдяки здатності безпосередньо зображати зірки, відмінні від Сонця. Зрештою, використовуючи в космосі досвід, накопичений на наземних експериментах, оптична інтерферометрія може розвинути здатність зображувати планети розміром Юпітера на орбітах далеких зірок.
"Згадайте перші дні радіоінтерферометрії та подивіться на світові масиви, якими ми звичайно користуємось сьогодні", - каже доктор Джонстон. "Ми перейшли від простих двоелементних масивів до континентів розміром з 10 і більше антен, які створюють надзвичайно тонкі зображення далеких квазарів. Ми стоїмо на межі досягнення аналогічних результатів для джерел видимого світла ».
Оригінальне джерело: Відомості Військово-морської обсерваторії США
