Attēla kredīts: USNO
Vairāku ASV observatoriju astronomi paziņoja, ka ir veiksmīgi apvienojuši sešu neatkarīgo teleskopu gaismu, lai veidotu vienotu augstas izšķirtspējas attēlu no attālas daudzzvaigžņu sistēmas. Lai izveidotu attēlu ar šādu detalizācijas pakāpi, vienam teleskopam vajadzētu būt 50 metrus garam - lielākam par visu, kas šobrīd pastāv. Šis paņēmiens, ko sauc par interferometriju, iepriekš tika darīts ar teleskopu pāriem, bet nekad ar sešiem.
ASV Jūras observatorijas (USNO), Jūras pētījumu laboratorijas (NRL) un Lowell observatorijas astronomi šodien paziņoja, ka viņi ir veiksmīgi apvienojuši sešu neatkarīgo teleskopu gaismu, lai izveidotu vienu augstas izšķirtspējas attēlu no attālas vairāku zvaigžņu sistēmas. . Šī ir pirmā reize, kad tas jebkad tiek izdarīts elektromagnētiskā spektra optiskajā apgabalā. Jūras spēku prototipa optiskais interferometrs (NPOI) Lowell observatorijas Andersona Mesa vietnē netālu no Flagstaff, Arizonā, novēroja trīskāršo zvaigžņu sistēmu Eta Virginis, kas atrodas apmēram 130 gaismas gadu attālumā no Zemes.
"Šī attīstība ļauj" sintezēt "teleskopus ar atverēm, kas pārsniedz simtus metru," saka Dr Kenneth Johnston, Jūras observatorijas zinātniskais direktors. “Tas novedīs pie zvaigžņu un zvaigžņu plankumu tiešas attēlveidošanas, kas ir analogs saules staru punktiem Saulē. Šo tehnoloģiju var izmantot arī kosmosa sistēmās, lai attālināti uztvertu Zemi un citus Saules sistēmas objektus, kā arī zvaigznes un galaktikas. ”
Optiskie interferometri apvieno vairāku neatkarīgu teleskopu gaismu, veidojot “sintētisku” teleskopu, kura spēja radīt augstas izšķirtspējas attēlu ir proporcionāla maksimālajam teleskopu atdalījumam. Tās ir atbilde uz pārmērīgajām izmaksām un milzīgajām tehniskajām grūtībām, būvējot īpaši lielus, monolītus viena spoguļa teleskopus. Tā kā milzu teleskopa apertūras sintezēšanas ātrums ar interferometra masīvu ir vienāds ar kombināciju skaitu starp jebkuriem diviem masīva teleskopiem, sešu NPOI teleskopu kombinācijai ir vairāk nekā četrkāršota NPOI spēja vākt datus par konkurentiem.
USNO un NRL sadarbībā ar Lowell observatoriju un ar Jūras pētniecības biroja un Jūras kara okeogrāfa finansējumu 1991. gadā apvienoja spēkus, lai izveidotu šo instrumentu. Zvaigžņu novērojumi ir veikti ar trīs staciju masīvu kopš tā “pirmās gaismas” 1996. gadā.
Tomēr tehnisko grūtību dēļ, kas saistītas ar pat neliela skaita atsevišķu teleskopu sasaistīšanu, optisko interferometru augstas izšķirtspējas iespējas līdz šim ir izmantotas tikai salīdzinoši vienkāršos zvaigžņu avotos. Par šādiem avotiem ir viegli atbildēt uz pamatjautājumiem, piemēram, zvaigznes redzamais diametrs vai tuvumā esošo zvaigžņu pavadoņu esamība un kustība. Tomēr, lai palielinātu telpisko izšķirtspēju un jutīgumu pret zvaigžņu struktūru, interferometriem ir jāsaista vairāk teleskopu, lai nodrošinātu vienmērīgu sintezētās apertūras paraugu ņemšanu. Trīs kombinētie teleskopi nodrošina trīs mērījumus sintezētajā apertūrā, bet seši teleskopi nodrošina 15 kombinācijas.
Sešu staru apvienošanai NPOI komanda ir izstrādājusi jauna veida hibrīda staru kombinētāju. Turklāt ir izstrādāta jauna aparatūra un vadības sistēmas, lai ierakstītajos datos unikāli kodētu katru iespējamo teleskopa kombināciju, lai zvaigžņu gaismas viļņu fronšu izlīdzināšanai un superpozīcijai un attēla rekonstrukcijai nepieciešamā informācija varētu tikt pareizi dekodēta.
Interferometrijas lauks strauji attīstās, un tādi giganti kā divkāršie Keka 10 metru teleskopi pagājušajā gadā ir sasnieguši “pirmos bārkstis”, un Eiropas Dienvidu observatorijas VLTI plāno apvienot apgaismojumu no četriem 8 metru teleskopiem. Pieticīgāki, bet daudzpusīgāki attēlveidošanas interferometri, piemēram, CHARA, COAST un IOTA, darbojas arī dažus gadus, taču NPOI ir pirmais, kas apvieno gaismu no pilna sešu teleskopu klāsta.
Tuvākajā laikā NPOI nodos ekspluatācijā visas atlikušās stacijas, uz kurām var uzstādīt jebkuru no sešiem teleskopiem ar maksimālo bloka izmēru 430 metri, kas ir lielākais visu pašreizējo attēlveidošanas interferometra projektu bāzes punkts.
Zvaigžņu astrofiziku radīs revolūcija, pateicoties iespējai tieši attēlot zvaigznes, kas nav Saule. Galu galā, izmantojot kosmosā ar pieredzi, kas iegūta no zemes eksperimentiem, optiskā interferometrija var attīstīt spēju attēlot Jupitera izmēra planētas, kas riņķo ap tālu zvaigznēm.
"Atcerieties radiointerferometrijas pirmās dienas un apskatiet pasaules mēroga masīvus, kurus mēs parasti izmantojam šodien," saka Dr Johnston. “Mēs esam pārgājuši no vienkāršiem divu elementu blokiem uz kontinenta lieluma blokiem ar 10 vai vairāk antenām, kas rada ļoti smalku attālinātu kvazāru attēlus. Mēs esam uz robežas, lai sasniegtu līdzīgus rezultātus redzamās gaismas avotiem. ”
Oriģinālais avots: ASV Jūras observatorijas jaunumu izlaidums
