Vaikka ilmapiiri on meille ihmisille (ja kaikelle muulle planeettamme elämälle) hyödyllinen, ilmapiiri kirottu melkein yleisesti tähtitieteilijöiden keskuudessa. Viimeisen 20 vuoden aikana adaptiivisen optiikan - pääasiassa teleskooppien, jotka muuttavat peiliensä muotoa kuvanlaatujen parantamiseksi - kehittäminen on dramaattisesti parantanut sitä, mitä voimme nähdä avaruudessa maan päältä.
Uudella tekniikalla, joka sisältää laserit (Kyllä! Laserit!), Adaptiivisella optisella kaukoputkella pystyttävät kuvat voivat olla melkein yhtä teräviä kuin Hubble-avaruusteleskoopilla kuvatulla laajalla näköalalla. Arizonan yliopiston tähtitieteilijöiden ryhmä, jota johtaa Michael Hart, on kehittänyt tekniikan, joka auttaa kalibroimaan kaukoputken pinnan erittäin tarkasti, mikä johtaa erittäin, erittäin selkeisiin kuviin kohteista, jotka yleensä olisivat epäteräviä.
Teleskooppien mukautuva laseroptiikka on suhteellisen uusi kehitys parantaa kuvanlaatua maanpäällisistä kaukoputkista. On hienoa, että pystymme käyttämään avaruuspohjaisia kaukoputkia, kuten Hubble ja tuleva James Webbin avaruusteleskooppi, mutta niiden aloittaminen ja ylläpito on varmasti kallista. Näiden kaukoputkien lisäksi on paljon tähtitieteilijöitä, jotka kilpailevat hyvin vähän aikaa. Teleskoopit, kuten erittäin suuri teleskooppi Chilessä ja Keck-teleskooppi Havaijissa, käyttävät jo jo adaptiivista laseroptiikkaa kuvantamisen parantamiseksi.
Aluksi adaptiivinen optiikka keskittyi kirkkaampaan tähtiin lähellä taivaanaluetta, jota kaukoputki tarkkaili, ja tietokoneen avulla peilin takana olevat toimilaitteet liikutettiin erittäin nopeasti ilmakehän vääristymien poistamiseksi. Tämä järjestelmä rajoittuu kuitenkin taivaan alueisiin, joissa on tällainen esine.
Adaptiivinen laseroptinen optiikka on käytettävyytensä joustavampaa - tekniikka käsittää yhden laserin käyttämisen ilmakehän molekyylien herättämiseksi hehkuvaksi ja tämän käyttäminen sitten "ohjaustähteenä" peilin kalibroimiseksi ilmakehän turbulenssin aiheuttamien vääristymien korjaamiseksi. . Tietokone analysoi keinotekoisesta ohjaustähteestä tulevan valon ja pystyy selvittämään, kuinka ilmapiiri käyttäytyy, muuttamalla peilin pintaa kompensoimaan sitä.
Yhtä laseria käytettäessä adaptiivinen optiikka voi kompensoida turbulenssin vain hyvin rajoitetussa näkökentässä. Uusi tekniikka, joka esiteltiin 6,5 m: n MMT-kaukoputkessa Arizonassa, ei käytä yhtä laseria vaan myös viisi vihreät laserit, jotka tuottavat viisi erillistä ohjaustähtettä laajemmalla näkökentällä, 2 kaariminuuttia. Kulmaresoluutio on pienempi kuin yksittäisellä laserlajilla - vertailun vuoksi Keck tai VLT voi tuottaa kuvia 30–60 millisekunnin sekunnin tarkkuudella, mutta kyvyllä nähdä paremmin laajemmalla näköalalla on monia etuja.
Kyky ottaa vanhempien galaksien spektrit, jotka ovat hyvin heikot, on mahdollista tällä tekniikalla. Spektriensä avulla tutkijat ymmärtävät paremmin avaruuden kohteiden koostumuksen ja rakenteen. Uutta tekniikkaa käyttämällä tulisi olla mahdollista maapallolta ottaa 10 miljardin vuoden ikäisten galaksien spektrit - ja joilla on siten erittäin suuri punainen siirtymä.
Myös supermassiivisia tähtiklustereita tarkasteltaisiin helpommin tekniikkaa käyttämällä, koska teleskoopin yhdellä osoittamalla eri öisin otetut kuvat antaisivat tähtitieteilijöille ymmärtää, mitkä tähdet kuuluvat klusteriin ja mitkä eivät ole painovoimaisesti sitoutuneita.
Ryhmän ponnistelujen tulokset julkaistiin Astrophysical Journal vuonna 2009, ja alkuperäinen paperi on saatavana täältä Arxivissa.
Lähde: Eurekalert, Arxiv-paperi
