Lai arī tas ir parocīgs mums, cilvēkiem (un visai citai dzīvībai uz mūsu planētas), atmosfēra ir gandrīz vispārēji nolādēta astronomu vidū. Pēdējo 20 gadu laikā adaptīvās optikas attīstība - galvenokārt teleskopi, kas maina spoguļu formu, lai uzlabotu to attēlveidošanas iespējas - ir dramatiski uzlabojusi to, ko mēs varam redzēt kosmosā no Zemes.
Ar jaunu paņēmienu, kurā iesaistīti lāzeri (jā! Lāzeri!), Attēli, kas spējīgi ar adaptīvo optikas teleskopu, varētu būt gandrīz tikpat izteiksmīgi kā Habla kosmiskā teleskopa attēli plašā redzamības laukā. Arizonas Universitātes astronomu komanda Maikla Harta vadībā ir izstrādājusi paņēmienu, kas palīdz ļoti precīzi kalibrēt teleskopa virsmu, kas rada ļoti, ļoti skaidrus priekšmetu attēlus, kas parasti būtu ļoti izplūduši.
Lāzera adaptīvā optika teleskopos ir salīdzinoši jauna attīstība, lai panāktu labāku attēla kvalitāti no zemes bāzes teleskopiem. Lai arī ir patīkami, ka var izmantot kosmosa teleskopus, piemēram, Habla un gaidāmā Džeimsa Veba kosmiskā teleskopa, tos noteikti ir dārgi palaist un uzturēt. Turklāt ļoti daudz astronomu ļoti maz laika sacenšas šajos teleskopos. Teleskopi, piemēram, ļoti lielais teleskops Čīlē un Keka teleskops Havaju salās, jau tagad izmanto lāzera adaptīvo optiku, lai uzlabotu attēlveidošanu.
Sākumā adaptīvā optika koncentrējās uz gaišāku zvaigzni netālu no debesu laukuma, kuru novēroja teleskops, un izpildmehānismus spoguļa aizmugurē dators ļoti ātri pārvietoja, lai novērstu atmosfēras traucējumus. Tomēr šī sistēma attiecas tikai uz debesu zonām, kurās ir šāds objekts.
Lāzera adaptīvā optika ir daudz elastīgāka lietojamībā - šī metode paredz izmantot vienu lāzeru, lai ierosinātu molekulas atmosfērā, lai tās mirdzētu, un pēc tam to izmanto kā “orientējošo zvaigzni” spoguļa kalibrēšanai, lai koriģētu izkropļojumus, ko rada atmosfēras turbulences. . Dators analizē ienākošo gaismu no mākslīgās virzošās zvaigznes un var noteikt, kā uzvedas atmosfēra, mainot spoguļa virsmu, lai to kompensētu.
Izmantojot vienu lāzeru, adaptīvā optika var kompensēt turbulenci tikai ļoti ierobežotā redzes laukā. Jaunā tehnika, kas tika sākta ar 6,5 m MMT teleskopu Arizonā, izmanto ne tikai vienu lāzeru, bet gan pieci zaļie lāzeri, lai iegūtu piecas atsevišķas virziena zvaigznes plašākā redzamības laukā, 2 loka minūtes. Leņķiskā izšķirtspēja ir mazāka nekā atsevišķai lāzera izšķirtspējai - salīdzinājumam Keck vai VLT var radīt attēlus ar 30–60 miliosekunžu izšķirtspēju, taču spējai labāk redzēt plašākā skata laukā ir daudz priekšrocību.
Izmantojot šo paņēmienu, ir iespēja uztvert vecāku galaktiku spektrus, kas ir ļoti vāji. Izmantojot spektrus, zinātnieki labāk izprot kosmosā esošo objektu sastāvu un struktūru. Izmantojot jauno paņēmienu, no zemes būtu jābūt iespējai ņemt to galaktiku spektrus, kas ir 10 miljardi gadu veci - un tādējādi tiem ir ļoti augsta sarkanā nobīde.
Izmantojot šo paņēmienu, būtu arī vieglāk pārbaudīt supermasīvus zvaigžņu kopus, jo attēli, kas dažādās naktī uzņemti vienā teleskopa virzienā, ļautu astronomiem saprast tikai to, kuras zvaigznes ir kopas daļa un kuras nav gravitācijas saiti.
Komandas centienu rezultāti tika publicēti Astrofiziskais žurnāls 2009. gadā, un papīra oriģināls ir pieejams šeit, Arxiv.
Avots: Eurekalert, Arxiv papīrs
