Хотя это удобно для нас, людей (и всей остальной жизни на нашей планете в этом отношении), атмосфера почти повсеместно проклята среди астрономов. За последние 20 лет разработка адаптивной оптики - в основном телескопов, которые изменяют форму своих зеркал, чтобы улучшить свои возможности получения изображений - значительно улучшила то, что мы можем видеть в космосе с Земли.
С новой техникой, использующей лазеры (Да! Лазеры!), Изображения с оптическим телескопом с адаптивной оптикой могут быть почти такими же четкими, как изображения с космического телескопа Хаббла в широком поле зрения. Команда астрономов из Аризонского университета под руководством Майкла Харта разработала методику, которая помогает очень точно откалибровать поверхность телескопа, что приводит к очень, очень четким изображениям объектов, которые обычно были бы очень размытыми.
Лазерно-адаптивная оптика в телескопах является относительно новой разработкой для получения лучшего качества изображения с наземных телескопов. Хотя приятно иметь возможность использовать космические телескопы, такие как Хаббл и будущий космический телескоп Джеймса Уэбба, их запуск и обслуживание, безусловно, обходятся дорого. Вдобавок ко всему, есть много астрономов, которые соревнуются за эти телескопы очень мало времени. Такие телескопы, как Очень Большой телескоп в Чили и Телескоп Кека на Гавайях, уже используют лазерную адаптивную оптику для улучшения изображения.
Первоначально адаптивная оптика фокусировалась на более яркой звезде рядом с областью неба, которую наблюдал телескоп, и приводы в задней части зеркала очень быстро перемещались компьютером, чтобы устранить атмосферные искажения. Однако эта система ограничена областями неба, которые содержат такой объект.
Лазерно-адаптивная оптика более гибка в использовании - эта технология предусматривает использование одного лазера для возбуждения молекул в атмосфере и последующего использования его в качестве «направляющей звезды» для калибровки зеркала с целью устранения искажений, вызванных турбулентностью в атмосфере. , Компьютер анализирует поступающий свет от искусственной направляющей звезды и может определить, как ведет себя атмосфера, изменяя поверхность зеркала для компенсации.
При использовании одного лазера адаптивная оптика может компенсировать турбулентность только в очень ограниченном поле зрения. Новая техника, впервые примененная на 6,5-метровом телескопе MMT в Аризоне, использует не только один лазер, но и пять зеленые лазеры для создания пяти отдельных направляющих звезд в более широком поле зрения, 2 угловых минуты. Угловое разрешение меньше, чем у одного лазера - для сравнения, Keck или VLT могут создавать изображения с разрешением 30–60 миллисекунд, но возможность лучше видеть в более широком поле зрения имеет много преимуществ.
Способность снимать спектры старых галактик, которые очень слабы, возможна при использовании этой техники. Получая свои спектры, ученые лучше понимают состав и структуру объектов в космосе. Используя новую технику, можно получить спектры галактик, которым 10 миллиардов лет - и, таким образом, они имеют очень высокое красное смещение - должно быть возможно с земли.
Сверхмассивные скопления звезд также были бы более легко изучены с использованием этой техники, поскольку изображения, полученные в одном направлении телескопа в разные ночи, позволили бы астрономам понять, какие звезды являются частью скопления, а какие не связаны гравитационно.
Результаты усилий команды были опубликованы в Астрофизический Журнал в 2009 году, и оригинал статьи доступен здесь на Arxiv.
Источник: Eurekalert, Arxiv paper
