Изображение предоставлено: USNO
Астрономы из нескольких американских обсерваторий объявили, что они успешно объединили свет от шести независимых телескопов, чтобы сформировать одно изображение с высоким разрешением отдаленной многозвездной системы. Чтобы создать изображение с таким уровнем детализации, один телескоп должен иметь ширину 50 метров - больше, чем все, что существует в настоящее время. Эта методика, называемая интерферометрией, ранее применялась для пар телескопов, но никогда для целых шести.
Астрономы из Военно-морской обсерватории США (USNO), Военно-морской исследовательской лаборатории (NRL) и Обсерватории Лоуэлла объявили сегодня, что они успешно объединили свет от шести независимых телескопов, чтобы сформировать одно изображение с высоким разрешением отдаленной многозвездной системы , Это первый раз, когда это было достигнуто в оптической области электромагнитного спектра. Прототип оптического интерферометра военно-морского флота (NPOI) на участке Андерсон-Меса в обсерватории Лоуэлл около Флагстаффа, штат Аризона, обнаружил систему тройной звезды Eta Virginis, расположенную на расстоянии около 130 световых лет от Земли.
«Эта разработка позволяет« синтезировать »телескопы с отверстиями, превышающими сотни метров, - говорит доктор Кеннет Джонстон, научный директор Военно-морской обсерватории. «Это приведет к прямому изображению поверхностей звезд и звездных пятен, аналогично солнечным пятнам на Солнце». Эта технология может также применяться к космическим системам для дистанционного зондирования Земли и других объектов в солнечной системе, а также звезд и галактик ».
Оптические интерферометры объединяют свет от нескольких независимых телескопов, образуя «синтетический» телескоп, способность которого создавать изображение с высоким разрешением пропорциональна максимальному разделению телескопов. Они являются ответом на непомерную стоимость и огромные технические трудности строительства чрезвычайно больших монолитных однозеркальных телескопов. Поскольку скорость, с которой гигантская апертура телескопа синтезируется с помощью матрицы интерферометров, равна числу комбинаций между любыми двумя телескопами массива, комбинация шести телескопов NPOI имеет более чем четырехкратную способность NPOI собирать данные о своих конкурентах.
USNO и NRL, в сотрудничестве с обсерваторией Лоуэлла и при финансировании Управления военно-морских исследований и океанографа ВМФ, объединили усилия в 1991 году для создания прибора. Звездные наблюдения проводились с помощью трехстороннего массива с момента его «первого освещения» в 1996 году.
Однако из-за технических трудностей, связанных с соединением даже небольшого числа отдельных телескопов, возможности оптических интерферометров с высоким разрешением до настоящего времени использовались только на относительно простых звездных источниках. Для таких источников легко ответить на основные вопросы, такие как видимый диаметр звезды или существование и движения ближайших звездных спутников. Однако, чтобы увеличить пространственное разрешение и чувствительность к звездной структуре, интерферометры должны связать больше телескопов вместе, чтобы обеспечить равномерную выборку синтезированной апертуры. Три комбинированных телескопа обеспечивают три измерения в синтезированной апертуре, но шесть телескопов дают 15 комбинаций.
Чтобы объединить шесть лучей, команда NPOI разработала новый тип комбинированного комбинированного луча. Кроме того, были разработаны новые аппаратные средства и системы управления для уникального кодирования каждой возможной комбинации телескопа в записанных данных, так что информация, необходимая для выравнивания и наложения волновых фронтов звездного света и восстановления изображения, может быть надлежащим образом декодирована.
Область интерферометрии быстро развивается: гиганты, такие как 10-метровые телескопы Keck, достигли «первых полос» в прошлом году, а VLTI Европейской южной обсерватории планирует объединить свет от четырех 8-метровых телескопов. Более скромные, но универсальные интерферометры для визуализации, такие как CHARA, COAST и IOTA, также работают в течение нескольких лет, но NPOI является первым, который объединил свет от полного набора из шести телескопов.
В ближайшем будущем НКОИ введет в эксплуатацию все оставшиеся станции, на которых может быть установлен любой из шести телескопов с максимальным размером массива 430 метров, что является самой большой базой из всех текущих проектов по созданию интерферометров для визуализации.
Звездная астрофизика будет революционизирована благодаря возможности прямого изображения звезд, отличных от Солнца. В конечном счете, при использовании в космосе с опытом, полученным из наземных экспериментов, оптическая интерферометрия может развить способность изображать планеты размером с Юпитер, вращающиеся вокруг далеких звезд.
«Вспомните первые дни радиоинтерферометрии и посмотрите на мировые массивы, которые мы обычно используем сегодня», - говорит доктор Джонстон. «Мы перешли от простых двухэлементных массивов к массивам размером с континент с 10 или более антеннами, которые дают чрезвычайно мелкомасштабные изображения далеких квазаров. Мы стоим на пороге достижения аналогичных результатов для источников видимого света ».
Источник: пресс-релиз Военно-морской обсерватории США
