У 2007 році Європейська південна обсерваторія (ESO) завершила роботу над дуже великим телескопом (VLT) в обсерваторії Паранал на півночі Чилі. Цей наземний телескоп - це найдосконаліший оптичний прилад у світі, що складається з чотирьох телескопів-одиниць із головними дзеркалами (діаметром 8,2 метра) та чотирьох рухомих допоміжних телескопів діаметром 1,8 метра.
Нещодавно VLT було модернізовано новим інструментом, відомим під назвою Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), панорамним спектрографом з інтегральним полем, який працює на видимих довжинах хвиль. Завдяки новому адаптивному режиму оптики, що дозволяє це (відомий як лазерна томографія), VLT змогла нещодавно придбати деякі зображення Нептуна, зоряних скупчень та інших астрономічних об'єктів з бездоганною чіткістю.
В астрономії під адаптивною оптикою розуміється техніка, коли інструменти здатні компенсувати ефект розмиття, спричинений атмосферою Землі, що є серйозним питанням, коли мова йде про наземні телескопи. В основному, коли світло проходить через нашу атмосферу, воно спотворюється і спричиняє розмитість віддалених предметів (саме тому зірки мерехтять, коли їх бачать неозброєним оком).
Одне з вирішень цієї проблеми - розміщення телескопів у космосі, де атмосферні порушення не є проблемою. Інша - покладатися на передові технології, які можуть штучно виправити спотворення, тим самим отримуючи набагато чіткіші зображення. Однією з таких технологій є прилад MUSE, який працює з приладом оптичної оптики під назвою GALACSI - підсистемою Інструменту адаптивної оптики (AOF).
Прилад забезпечує два адаптивних режими оптики - режим широкого поля та режим вузького поля. Оскільки колишній виправляє вплив атмосферних турбулентностей на відстань на один км над телескопом над порівняно широким полем зору, режим Вузького поля використовує лазерну томографію для корекції майже всієї атмосферної турбулентності над телескопом для створення набагато більш чітких зображень, але над меншою областю неба.
Він складається з чотирьох лазерів, які закріплені на четвертому телескопі одиничного телескопа (UT4), що випромінює в небо інтенсивне помаранчеве світло, імітуючи атоми натрію високо в атмосфері та створюючи штучні "Зоря Лазерного Поводу". Потім світло від цих штучних зірок використовується для визначення турбулентності в атмосфері та обчислення поправок, які потім надсилаються на вторинне дзеркало, що деформується, UT4 для виправлення спотвореного світла.
Використовуючи цей режим вузького поля, VLT змогла зафіксувати надзвичайно чіткі тестові зображення планети Нептуна, віддалених кластерів зірок (таких як кульова куля зірок NGC 6388) та інших об'єктів. Роблячи це, VLT продемонстрував, що його дзеркало UT4 здатне досягти теоретичної межі різкості зображення і більше не обмежується впливом атмосферних спотворень.
Це по суті означає, що тепер VLT може робити знімки із землі, які є більш чіткими, ніж зображення, зроблені Космічний телескоп Хаббл. Результати UT4 також допоможуть інженерам здійснити подібні адаптації до надзвичайно великого телескопа ESO (ELT), який також буде покладатися на лазерну томографію для проведення своїх досліджень та досягнення своїх наукових цілей.
Ці цілі включають вивчення надмасивних чорних дір (SMBH) у центрах віддалених галактик, струменів молодих зірок, кульових скупчень, наднових, планет і лун Сонячної системи та позасонячних планет. Коротше кажучи, використання адаптивної оптики - як це перевірено і підтверджено МУЗЕЙ VLT - дозволить астрономам використовувати наземні телескопи для вивчення властивостей астрономічних об'єктів набагато більш детально, ніж будь-коли раніше.
Крім того, інші адаптивні оптичні системи отримають користь від роботи з Інструментом адаптивної оптики (AOF) у найближчі роки. До них відносяться GRAAL ESO, модуль адаптивної оптики наземного рівня, який вже використовується інфрачервоним широкоформатним датчиком Hawk-I. Через кілька років до VLT також буде доданий потужний прилад з покращеною роздільною здатністю та спектрограф (ERIS).
Між цими оновленнями та розгортанням космічних телескопів нового покоління в найближчі роки (як, наприклад, Космічний телескоп Джеймса Вебба, яка буде розгорнута в 2021 році), астрономи розраховують привести набагато більше Всесвіту "у фокус". І те, що вони бачать, обов'язково допоможе вирішити деякі давні таємниці, і, ймовірно, створить ще багато іншого!
І обов'язково насолоджуйтесь цими відеозаписами зображень, отриманих VLT з Нептуна та NGC 6388, люб’язно надані ESO:
