2007-ben az Európai Déli Obszervatórium (ESO) befejezte a nagyon nagy távcső (VLT) munkáját a Paranal Obszervatóriumban, Észak-Chilében. Ez a földi távcső a világ legfejlettebb optikai műszere, amely négy egységtávcsövet tartalmaz fő tükrökkel (átmérője 8,2 méter) és négy mozgatható 1,8 méteres átmérőjű kiegészítő távcsővel.
Nemrégiben a VLT-t továbbfejlesztették egy új műszerrel, a Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) néven, egy panorámás integrált mezős spektrográf segítségével, amely látható hullámhosszon működik. Az új adaptív optikai módnak köszönhetően, amely ezt lehetővé teszi (lézer tomográfia néven ismert), a VLT nemrégiben képeket készített Neptunustól, csillagfürtökről és más csillagászati tárgyakról, kifogástalan tisztasággal.
A csillagászatban az adaptív optika olyan technikára utal, amelyben a műszerek képesek kompenzálni a Föld légköre által okozott elmosódást, ami komoly kérdés a földi távcsövek esetében. Alapvetően, amint a fény áthalad a légkörünkön, torzul és a távoli tárgyak homályossá válnak (ezért tűnik a csillagok pislogónak, ha szabad szemmel látják őket).
Ennek a problémának az egyik megoldása az, ha a távcsöveket az űrbe telepítik, ahol a légköri zavar nem jelent problémát. Egy másik lehetőség a fejlett technológiára támaszkodni, amely mesterségesen korrigálhatja a torzításokat, így sokkal tisztább képet eredményez. Az egyik ilyen technológia a MUSE műszer, amely egy adaptív optikai egységgel működik, amelyet GALACSI-nak hívnak, amely az adaptív optikai eszköz (AOF) alrendszere.
A műszer két adaptív optikai módot tesz lehetővé - a széles mező módot és a keskeny mező módot. Míg az előbbi viszonylag széles látómezőn keresztül távolítja el a távcső fölött egy kilométerre eső légköri turbulencia hatásait, a keskeny mező mód lézeres tomográfia segítségével korrigálja a távcső feletti légköri turbulencia szinte az összes élesebb képet, de az ég egy kisebb részén.
Ez négy lézerből áll, amelyeket a negyedik egység-teleszkóphoz (UT4) rögzítettek, amely intenzív narancssárga fényt sugároz az égbe, a légkör magas nátrium-atomjait szimulálja, és mesterséges „Lézervezető csillagokat” hoz létre. Ezekből a mesterséges csillagokból származó fényt használják azután a légkörben fellépő turbulencia meghatározására és a korrekciók kiszámítására, amelyeket az UT4 deformálható másodlagos tükrére küldnek, hogy korrigálják a torz fényt.
Ennek a keskeny mező módnak a segítségével a VLT figyelemre méltóan éles tesztképeket készített a Neptunusz bolygóról, a távoli csillagcsoportokról (például az NGC 6388 gömb alakú csillagcsoport) és más tárgyakról. Ennek során a VLT bebizonyította, hogy UT4 tükörje képes elérni a képélesség elméleti határát, és már nem korlátozza a légköri torzítás hatása.
Ez lényegében azt jelenti, hogy a VLT most már képes a talajról élesebb képet rögzíteni, mint a Hubble űrtávcső. Az UT4 eredményei segítenek a mérnököknek hasonló adaptációkban az ESO rendkívül nagy távcsövével (ELT), amely szintén a lézertomográfiára támaszkodik felméréseinek elvégzéséhez és tudományos céljainak eléréséhez.
Ezek a célok magukban foglalják a távoli galaxisok központjában levő szupermasszív fekete lyukak (SMBH), a fiatal csillagok fúvókáinak, a gömbös klasztereknek, a szupernóváknak, a Naprendszer bolygóinak és holdainak, valamint a Napen kívüli bolygóknak a tanulmányozását. Röviden: az adaptív optika használata - amint azt a VLT MUSE tesztelte és megerősítette - lehetővé teszi a csillagászok számára, hogy földi távcsöveket használják a csillagászati objektumok tulajdonságainak sokkal részletesebb tanulmányozására, mint valaha.
Ezenkívül más adaptív optikai rendszerek is profitálhatnak az Adaptive Optics Facility (AOF) -nel folytatott munkából az elkövetkező években. Ide tartozik az ESO GRAAL, egy földi rétegű adaptív optikai modul, amelyet a Hawk-I infravörös szélessávú képalkotó már használ. Néhány év alatt a nagy teljesítményű továbbfejlesztett felbontású képalkotó és spektrográfiai (ERIS) eszközt is hozzáadják a VLT-hez.
A frissítések és a következő generációs űrteleszkópok bevezetése között az elkövetkező években (mint például a James Webb Űrtávcső, amelyet 2021-ben telepítenek majd be), a csillagászok arra számítanak, hogy sokkal több „fókuszba” hozzák az Univerzumot. És amit látnak, az biztos, hogy segít megoldani néhány régóta rejtélyt, és valószínűleg sokkal többet fog létrehozni!
És ne felejtse el élvezni ezeket a videókat a Neptunusz VLT és az NGC 6388 által készített képekről, az ESO jóvoltából:
