13 декабря 2019, пятница, 05:12
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

19 июля 2018, 09:41

«Искусственные звезды» для зоркости телескопов

Это изображение планеты Нептун получено во время тестирования адаптивно-оптического режима малого поля с приемником MUSE/GALACSI на Очень Большом Телескопе ESO
Это изображение планеты Нептун получено во время тестирования адаптивно-оптического режима малого поля с приемником MUSE/GALACSI на Очень Большом Телескопе ESO
ESO/P. Weilbacher (AIP)

Астрономы Европейской Южной обсерватории (ESO) провели первые наблюдения на Очень Большом Телескопе с использованием новой системы адаптивной оптики в режиме «лазерной томографии», сообщается в пресс-релизе ESO. Получены исключительно четкие тестовые изображения планеты Нептун, звездных скоплений и других объектов. Новая методика может использоваться для коррекции турбулентности на разных высотах в атмосфере. Стало возможно получать с земной поверхности в видимом диапазоне длин волн изображения с четкостью выше, чем у Космического телескопа Хаббла NASA/ESA.

Многоканальный спектрограф MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), установленный на Очень Большом Телескопе, работает в сочетании с блоком адаптивной оптики GALACSI. В нем используется четырехлазерное устройство формирования «искусственных звезд» 4LGSF (Laser Guide Stars Facility), в свою очередь входящее в состав системы адаптивной оптики AOF (Adaptive Optics Facility). AOF обеспечивает адаптивную оптическую коррекцию для приемников четвертого «юнита» -- Основного телескопа комплекса VLT (UT4). Спектрограф MUSE был первым инструментом, для которого была использована эта новая техника повышения качества изображений. Теперь он работает в двух адаптивно-оптических режимах: широкого (Wide Field Mode) и малого поля (Narrow Field Mode).

Сочетание в приемнике MUSE режима широкого поля с применением блока GALACSI в режиме приземного слоя дает коррекцию влияния атмосферной турбулентности на высотах до одного километра над телескопом в сравнительно широком поле  зрения. Однако новый режим малого поля с применением метода лазерной томографии корректирует почти всю атмосферную турбулентность над телескопом и позволяет получить гораздо более четкие изображения, хотя и в меньшей области неба. В режиме малого поля комплекса MUSE/GALACSI задается заранее определенный набор высот атмосферных слоев: 0 км (приземный слой, всегда вносящий значительный вклад в искажения), 3, 9 и 14 км. Затем алгоритм коррекции оптимизируется для этих слоев, чтобы позволить достичь качества изображения почти столь же высокого, как с настоящей опорной звездой, и в конечном счете реализовать максимальное теоретическое разрешение телескопа.

Новые усовершенствования позволяют 8-метровому телескопу UT4 достичь теоретического предела четкости (оптического разрешения). Атмосферные искажения изображений его больше не ограничивают. Этого уровня качества изображений исключительно трудно достичь в оптическом диапазоне. В результате на UT4 теперь можно получать изображения, сравнимые по четкости с теми, которые строятся Космическим телескопом Хаббла NASA/ESA. Новая оптическая техника позволит астрономам изучать с беспрецедентными подробностями такие необычные объекты, как сверхмассивные черные дыры в центрах удаленных галактик, джеты, выбрасываемые молодыми звездами, шаровые скопления, сверхновые, планеты и их спутники в Солнечной системе и многие другие.

Адаптивная оптика – метод компенсации размывающего оптические изображения звезд влияния земной атмосферы. Качество изображений, на которое оказывает влияние атмосферная турбулентность, обозначается термином «сиинг». Искажение изображений атмосферой – большая проблема, с которой всегда сталкиваются наблюдатели на наземных телескопах. Турбулентность воздуха в атмосфере, заставляющая звезды мерцать, когда мы видим их невооруженным глазом, приводит и к размыванию изображений космических объектов, получаемых на больших телескопах. Проходя сквозь атмосферу, свет звезд и галактик искажается и астрономам приходится использовать изощренные методы для искусственного улучшения качества изображений.

С этой целью на телескопе UT4 установлены четыре мощных лазера, каждый из которых посылает в небо 30-сантиметровой толщины столб интенсивного оранжевого света, возбуждающий в верхних слоях атмосферы атомы натрия, которые телескоп «видит» как лазерные «искусственные звезды». Системы адаптивной оптики используют свет, принимаемый ими от этих ярких “звезд”, чтобы определить параметры атмосферной турбулентности и по ним с частотой тысячу раз в секунду вычислить компенсирующие эту турбулентность деформации гибкого вторичного зеркала UT4.

Спектрограф MUSE – не единственный инструмент, в котором изображения корректируются системой адаптивной оптики AOF. Еще один компонент этой системыGRAAL, уже работает в сочетании с инфракрасной камерой HAWK-I, которую через несколько лет сменит новый мощный преемник ERIS. Эти значительные усовершенствования, вносимые адаптивной оптикой, увеличивают и без того большую оптическую мощь и эффективность флота телескопов ESO.

Новый режим наблюдений также представляет собой большой шаг вперед в создании Чрезвычайно Большого Телескопа ESO (ELT), которому метод лазерной томографии очень пригодится для достижения его научных целей. Результаты, полученные на UT4 с применением системы AOF, помогут инженерам и ученым, работающим над созданием крупнейшего в мире телескопа, оснастить 39-метровый гигант подобными адаптивно-оптическими устройствами.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп защита растений информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.