Eiropas Dienvidu observatorija (ESO) 2007. gadā Paranal observatorijā Čīles ziemeļos pabeidza darbu pie ļoti liela teleskopa (VLT). Šis uz zemes esošais teleskops ir vismodernākais optiskais instruments, kas sastāv no četriem vienības teleskopiem ar galvenajiem spoguļiem (diametrā 8,2 metri) un četriem pārvietojamiem 1,8 metru diametra papildu teleskopiem.
Nesen VLT tika modernizēts ar jaunu instrumentu, kas pazīstams kā Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) - panorāmas integrālā lauka spektrogrāfs, kas darbojas redzamā viļņa garumā. Pateicoties jaunajam adaptīvajam optikas režīmam, kas to ļauj (pazīstams kā lāzera tomogrāfija), VLT nesen varēja iegūt dažus Neptūna, zvaigžņu kopu un citu astronomisku objektu attēlus ar nevainojamu skaidrību.
Astronomijā adaptīvā optika attiecas uz paņēmienu, kurā instrumenti spēj kompensēt Zemes atmosfēras radīto izplūdušo efektu, kas ir nopietna problēma, runājot par zemes teleskopiem. Būtībā, kad gaisma iet cauri mūsu atmosfērai, tā kļūst izkropļota un liek attālinātiem objektiem kļūt izplūdušiem (tieši tāpēc zvaigznēm šķiet, ka tās mirgo, kad tās redz ar neapbruņotu aci).
Viens no šīs problēmas risinājumiem ir teleskopu izvietošana kosmosā, kur atmosfēras traucējumi nav problēma. Vēl viens ir paļauties uz modernu tehnoloģiju, kas traucē mākslīgi novērst traucējumus, tādējādi iegūstot daudz skaidrākus attēlus. Viena no šādām tehnoloģijām ir MUSE instruments, kas darbojas ar adaptīvo optikas bloku, ko sauc par GALACSI - Adaptīvās optikas objekta (AOF) apakšsistēmu.
Šis instruments ļauj izmantot divus adaptīvos optikas režīmus - platā lauka režīmu un šaurā lauka režīmu. Tā kā pirmais koriģē atmosfēras turbulences ietekmi līdz vienam kilometram virs teleskopa salīdzinoši plašā redzes laukā, šaurā lauka režīms izmanto lāzera tomogrāfiju, lai koriģētu gandrīz visu atmosfēras turbulenci virs teleskopa, lai iegūtu daudz asākus attēlus, bet pāri mazākam debesu reģionam.
Tas sastāv no četriem lāzeriem, kas ir piestiprināti pie ceturtā vienības teleskopa (UT4), kas debesīs izstaro intensīvu oranžu gaismu, simulējot nātrija atomus atmosfērā un izveidojot mākslīgas “lāzera vadotnes zvaigznes”. Gaismu no šīm mākslīgajām zvaigznēm izmanto, lai noteiktu turbulenci atmosfērā un aprēķinātu korekcijas, kuras pēc tam nosūta uz UT4 deformējamo sekundāro spoguli, lai koriģētu izkropļoto gaismu.
Izmantojot šo šaurā lauka režīmu, VLT spēja uztvert izcili asus planētas Neptūna, tālu zvaigžņu kopu (piemēram, globālo zvaigžņu kopu NGC 6388) un citu objektu testa attēlus. To darot, VLT parādīja, ka tā UT4 spogulis spēj sasniegt attēla asuma teorētisko robežu un to vairs neierobežo atmosfēras izkropļojumu ietekme.
Tas būtībā nozīmē, ka tagad VLT ir iespējams no zemes uztvert attēlus, kas ir asāki nekā Habla kosmiskais teleskops. UT4 rezultāti arī palīdzēs inženieriem veikt līdzīgus pielāgojumus ESO Īpaši lielajam teleskopam (ELT), kas arī balstīsies uz lāzeru tomogrāfiju, lai veiktu savus apsekojumus un sasniegtu savus zinātniskos mērķus.
Šajos mērķos ietilpst supermasīvo melno caurumu (SMBH) izpēte tālu galaktiku centros, jaunu zvaigžņu strūklas, riņķveida kopas, supernovas, Saules sistēmas planētas un pavadoņi, kā arī ārpussaules planētas. Īsāk sakot, adaptīvās optikas izmantošana - kā to ir pārbaudījusi un apstiprinājusi VLT MUSE - ļaus astronomiem izmantot uz zemes bāzētus teleskopus, lai daudz detalizētāk nekā jebkad agrāk izpētītu astronomisko objektu īpašības.
Turklāt turpmākajos gados darbs ar Adaptīvās optikas sistēmu (AOF) iegūs citas adaptīvās optikas sistēmas. Tajos ietilpst ESO GRAAL, zemes slāņa adaptīvās optikas modulis, ko jau izmanto Hawk-I infrasarkanā plaša lauka attēla uztvērējs. Pēc dažiem gadiem VLT tiks pievienots arī jaudīgais uzlabotās izšķirtspējas attēls un spektrogrāfs (ERIS).
Starp šiem jauninājumiem un nākamās paaudzes kosmosa teleskopu izvietošanu nākamajos gados (piemēram, Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, kas tiks izvietots 2021. gadā), astronomi cer, ka “uzmanība tiks pievērsta daudz lielākam Visumam”. Un tas, ko viņi redz, noteikti palīdzēs atrisināt dažus ilgstošus noslēpumus, un, iespējams, radīs vēl daudz vairāk!
Un noteikti izbaudiet šos video ar attēliem, kas iegūti no Neptūna VLT un NGC 6388, ar ESO atbalstu:
