Kuvan luotto: USNO
Useiden Yhdysvaltojen observatorioiden tähtitieteilijät ilmoittivat sulautuneensa kuuden itsenäisen kaukoputken valoon onnistuneesti yhdeksi korkearesoluutioiseksi kuvaksi kaukaisesta monen tähden järjestelmästä. Tämän yksityiskohtaisuuden kuvan luomiseksi yhden kaukoputken tulisi olla 50 metrin poikki - suurempi kuin mikään tällä hetkellä olemassa oleva. Tätä tekniikkaa, nimeltään interferometria, on tehty aiemmin parilla teleskooppiparilla, mutta ei koskaan niin monella kuin kuudella.
Yhdysvaltain merivoimien observatorion (USNO), merivoimien tutkimuslaboratorion (NRL) ja Lowellin observatorion tähtitieteilijät ilmoittivat tänään yhdistäneensä kuuden riippumattoman kaukoputken valon onnistuneesti yhdeksi, korkearesoluutioiseksi kuvaksi kaukaisesta monen tähden järjestelmästä . Tämä on ensimmäinen kerta, kun tämä on koskaan suoritettu sähkömagneettisen spektrin optisella alueella. Merivoimien prototyyppinen optinen interferometri (NPOI) Lowellin observatorion Anderson Mesan alueella lähellä Flagstaffia, Arizonassa, havaitsi kolmen tähden järjestelmän Eta Virginis, joka sijaitsee noin 130 valovuoden päässä maapallosta.
"Tämä kehitys antaa mahdollisuuden" syntetisoida "teleskooppeja, joiden aukot ovat yli satoja metrejä", sanoo merikenttien observatorion tieteellinen johtaja tri Kenneth Johnston. ”Se johtaa tähtijen ja tähtipisteiden pintaan suoraan kuvaamiseen, jotka ovat analogisia auringon aurinkokennoihin. Tätä tekniikkaa voidaan soveltaa myös avaruusjärjestelmiin, joilla voidaan maapallon ja muiden aurinkokunnan esineiden sekä tähtijen ja galaksien kaukokartoitus. "
Optiset interferometrit yhdistävät useiden riippumattomien kaukoputkien valon muodostaen ”synteettisen” kaukoputken, jonka kyky tehdä korkearesoluutioinen kuva on verrannollinen teleskooppien maksimietäisyyteen. Ne ovat vastaus kohtuuttomiin kustannuksiin ja valtaviin teknisiin vaikeuksiin rakentaa erittäin suuria, monoliittisia yhden peilin kaukoputket. Koska nopeus, jolla jättiläinen kaukoputken aukko syntetisoidaan interferometrimallilla, on yhtä suuri kuin joukon kahden teleskoopin yhdistelmien lukumäärä, kuuden NPOI-kaukoputken yhdistelmällä on enemmän kuin nelinkertaistunut NPOI: n kyky kerätä tietoja kilpailijoistaan.
USNO ja NRL yhdistivät voimansa vuonna 1991 yhteistyössä Lowellin observatorion kanssa sekä meritutkimustoimiston ja laivaston valtameren tutkijan rahoituksella. Tähtien havainnointia on suoritettu kolmen aseman ryhmällä sen "ensimmäisen valon" jälkeen vuonna 1996.
Jopa pienen määrän erillisten kaukoputkien yhdistämiseen liittyvien teknisten vaikeuksien vuoksi optisten interferometrien korkean resoluution kykyjä on kuitenkin käytetty tähän mennessä vain suhteellisen yksinkertaisissa tähtilähteissä. Peruskysymyksiin, kuten tähden näkyvä halkaisija tai lähellä olevien tähtikappaleiden olemassaolo ja liikkeet, vastataan helposti tällaisille lähteille. Tähtien rakenteen spatiaalisen resoluution ja herkkyyden lisäämiseksi interferometrien on kuitenkin linkitettävä useampia teleskooppeja toisiinsa saadakseen syntetisoidun aukon tasaisen näytteen. Kolme yhdistettyä kaukoputkea tarjoaa kolmen mittauksen syntetisoidussa aukossa, mutta kuusi kaukoputkea tarjoaa 15 yhdistelmää.
Kuuden palkin yhdistämiseksi NPOI-tiimi on suunnitellut uuden tyyppisen hybridi palkkiyhdistelmän. Lisäksi on kehitetty uusia laitteistoja ja ohjausjärjestelmiä koodaamaan yksilöllisesti kaikki mahdolliset kaukoputkiyhdistelmät tallennetuissa tiedoissa, jotta tähtivalon aallorintaman kohdistamiseen ja superpositiointiin ja kuvan rekonstruointiin tarvittava tieto voidaan dekoodata oikein.
Interferometrian kenttä on nopeasti kehittyvä, ja jättiläiset, kuten kaksois Keckin 10-metriset kaukoputket, ovat saavuttaneet “ensimmäisen reunan” viime vuonna, ja Euroopan eteläisen observatorion VLTI suunnittelee yhdistävän valon neljästä 8 metrin kaukoputkesta. Myös vaatimattomammat, mutta monipuolisemmat kuvantamisinterferometrit, kuten CHARA, COAST ja IOTA, ovat toimineet muutama vuosi, mutta NPOI on ensimmäinen, joka yhdistää valon kuudesta kaukoputkesta.
Lähitulevaisuudessa NPOI ottaa käyttöön kaikki jäljellä olevat asemat, joihin kuusi teleskooppia voidaan asentaa enimmäisjoukkoon 430 metriä, joka on kaikkien nykyisten kuvantamisinterferometriprojektien suurin perusviiva.
Tähtien astrofysiikkaa mullistaa kyky kuvata muita tähtiä kuin aurinko suoraan. Viime kädessä, kun sitä käytetään avaruudessa maaperäisistä kokeista kerätyn kokemuksen kanssa, optinen interferometria voi kehittää kykyä kuvata Jupiterin kokoisia planeettoja, jotka kiertävät kaukaisia tähtiä.
"Muista radiointerferometrian alkuajat ja katsele maailmanlaajuisia taulukoita, joita käytämme rutiininomaisesti tänään", sanoo tohtori Johnston. ”Olemme siirtyneet yksinkertaisista kaksielementtiryhmistä mantereen kokoisiin, joissa on 10 tai enemmän antennia ja jotka tuottavat erittäin hienomittaisia kuvia etäisistä kvaasareista. Olemme seisomassa saavutamme samanlaisia tuloksia näkyvän valon lähteille. ”
Alkuperäinen lähde: Yhdysvaltain merivoimien seurantakeskuksen lehdistötiedote
