Credit imagine: USNO
Astronomii de la mai multe observatorii din SUA au anunțat că au fuzionat cu succes lumina de la șase telescoape independente pentru a forma o singură imagine de înaltă rezoluție a unui sistem multi-stele îndepărtat. Pentru a crea o imagine cu acest nivel de detalii, un singur telescop ar trebui să fie de 50 de metri peste - mai mare decât orice există în prezent. Această tehnică, numită interferometrie, a fost realizată cu perechi de telescoape înainte, dar niciodată cu șase.
Astronomii de la US Naval Observatory (USNO), Naval Research Laboratory (NRL) și Lowell Observatory au anunțat astăzi că au combinat cu succes lumina de la șase telescoape independente pentru a forma o singură imagine de înaltă rezoluție a unui sistem îndepărtat cu mai multe stele. . Este prima dată când aceasta a fost realizată vreodată în regiunea optică a spectrului electromagnetic. Marina Prototip Interferometru Optic (NPOI) de la Anderson Mesa, observatorul Lowell, lângă Flagstaff, Arizona, a observat sistemul triplu cu stele Eta Virginis, situat la aproximativ 130 de ani lumină de Pământ.
„Această dezvoltare face posibilă„ sintetizarea ”telescoapelor cu deschideri care depășesc sute de metri”, spune dr. Kenneth Johnston, director științific al Observatorului Naval. „Va duce la imagistica directă a suprafețelor stelelor și a petelor stelare, analog cu petele solare de pe Soare. Această tehnologie poate fi aplicată și sistemelor spațiale pentru teledetecția Pământului și a altor obiecte din sistemul solar, precum și stelelor și galaxiilor. ”
Interferometrele optice combină lumina de la mai multe telescoape independente pentru a forma un telescop „sintetic” a cărui capacitate de a realiza o imagine de înaltă rezoluție este proporțională cu separarea maximă a telescoapelor. Ele sunt răspunsul la costurile prohibitive și la imense dificultăți tehnice de construire a unor telescoape monolitice cu oglindă extrem de mari. Întrucât viteza cu care se deschide o diafragmă uriașă a telescopului cu un tablou interferometru este egală cu numărul de combinații între oricare două telescoape ale tabloului, combinația celor șase telescoape NPOI are mai mult decât capacitatea NPOI quadruple de a colecta date peste concurenții săi.
USNO și NRL, în colaborare cu Lowell Observatory și cu finanțare de la Oficiul de Cercetări Navale și Oceanograful Marinei, și-au unit forțele în 1991 pentru construirea instrumentului. Observațiile stelare au fost efectuate cu o matrice cu trei stații de la „prima lumină” din 1996.
Cu toate acestea, din cauza dificultăților tehnice asociate cu conectarea chiar și a unui număr mic de telescoape separate, capabilitățile de înaltă rezoluție ale interferometrelor optice au fost folosite până în prezent doar pe surse stelare relativ simple. Întrebările de bază, cum ar fi diametrul aparent al unei stele sau existența și mișcările însoțitorilor stelari din apropiere, sunt ușor de răspuns pentru astfel de surse. Cu toate acestea, pentru a crește rezoluția spațială și sensibilitatea la structura stelară, interferometrele trebuie să lege mai multe telescoape pentru a asigura o prelevare uniformă a diafragmei sintetizate. Trei telescoape combinate oferă trei măsurători în deschiderea sintetizată, dar șase telescoape oferă 15 combinații.
Pentru a îmbina cele șase grinzi, echipa NPOI a conceput un nou tip de combinator de fascicule hibride. În plus, s-au dezvoltat noi sisteme hardware și de control pentru a codifica în mod unic orice combinație posibilă de telescop din datele înregistrate, astfel încât informațiile necesare pentru alinierea și superpoziția fronturilor de undă ale stelei și reconstrucția imaginii să poată fi decodificate în mod corespunzător.
Domeniul interferometriei este unul în curs de dezvoltare rapidă, giganți precum telescopele gemene Keck de 10 metri au obținut „primele franjuri” anul trecut, iar VLTI al Observatorului European al VLTI intenționează să combine lumina de la patru telescoape de 8 metri. Interferometre imagistice mai modeste, dar mai versatile precum CHARA, COAST și IOTA funcționează de câțiva ani, dar NPOI este primul care combină lumina dintr-o gamă completă de șase telescoape.
În viitorul apropiat, NPOI va pune în funcțiune toate stațiile rămase pe care poate fi montat oricare dintre cele șase telescoape pentru o dimensiune maximă a tabloului de 430 de metri, cea mai mare linie de bază a tuturor proiectelor de interferometru pentru imagini actuale.
Astrofizica stelară va fi revoluționată de capacitatea de a imagina direct stele, altele decât Soarele. În cele din urmă, atunci când este folosit în spațiu cu experiența colectată din experimente bazate pe sol, interferometria optică poate dezvolta capacitatea de a imagina planete de dimensiunea Jupiter orbitând stele îndepărtate.
„Amintiți-vă de primele zile ale interferometriei radio și uitați-vă la tablourile mondiale pe care le folosim în mod curent astăzi”, spune dr. Johnston. „Am trecut de la simple tablouri cu două elemente la cele de dimensiuni continentale, cu 10 sau mai multe antene, care produc imagini la scară extrem de fină ale cvasarelor îndepărtate. Suntem la un pas să obținem rezultate similare pentru sursele de lumină vizibilă. "
Sursa originală: Comunicat de presă al Observatorului Naval al SUA
