Interferometria

Interferometrian periaatePeriaatteessa mitä suurempi teleskoopin pääpeili on, sitä tarkempia yksityiskohtia sillä voi nähdä. Adaptiivisen optiikan ja aktiivisen optiikan kaltaiset, ESO:n käyttämät menetelmät voivat paljastaa suuren peilin koko potentiaalin. Adaptiivinen optiikka auttaa ehkäisemään ilmakehän pyörteilyn aiheuttamat vaikutukset ja aktiivista optiikkaa käytetään vakaannuttamaan ESO:n VLT-teleskoopin (Very Large Telescope) 8.2-metrisiä pääpeilejä. Näiden kahden tehokkaan menetelmän avulla VLT:n neljä yksikköteleskooppia voivat erottaa 50 millikaarisekunnin yksityiskohtia, mikä vastaa kahden euron kolikon kokoa 100 kilometrin etäisyydeltä katsottuna. Teleskoopin kykyä erottaa yksityiskohtia kutsutaan resoluutioksi.

Teleskoopin pääpeilin koon kasvattaminen ei ole yksinkertainen tehtävä, joten tähtitieteilijät keksivät uuden menetelmän nähdä vieläkin tarkemmin: interferometrian. Tässä havaintojentekomenetelmässä yhdistetään kahden tai useamman teleskoopin havaitsema valo, minkä ansiosta ne toimivat kuin yksi teleskooppi, jonka pääpeilin halkaisija on sen koostavien yksittäisten teleskooppien välimatka.

VLTI-tunnelitInsinöörit suunnittelivat VLT-teleskoopin siten, että sitä voidaan käyttää myös interferometrinä. Neljän 8.2-metrisen yksikköteleskoopin ohella neljä siirreltävää aputeleskooppia (AT) sisällytettiin VLT:n suunnitelmiin VLTI-interferometrin (Very Large Telescope Interferometer) muodostamiseksi. Aputeleskoopit voidaan siirtää 30 eri asemaan ja tällä hetkellä interferometria varten voidaan teleskoopeista muodostaa kahden tai kolmen ryhmiä.

Interferometrin käyttöä Monimutkainen peilijärjestelmä kokoaa eri teleskoopeista tulevan valon tähtitieteelliseen havaintolaitteeseen, missä se yhdistetään ja käsitellään. Tämä saavutus vaatii uskomatonta teknistä kyvykkyyttä. Valon eri teleskoopeista kulkema matka täytyy pitää tuhannesosamillimetrin tarkkuudella samana usean sadan metrin matkalla. Yksikköteleskoopeilla saavutetaan näin verrannollinen peilin halkaisija, joka vastaa 130 metriä ja kun tähän yhdistetään aputeleskoopit, päästään 200 metrin verrannolliseen peilin läpimittaan. Näin saadaan 25 kertaa yksittäistä VLT:n yksikköteleskooppia parempi resoluutio.

VLTI:n avulla tähtitieteilijät voivat tutkia taivaan kohteita ennennäkemättömällä tarkkuudella. Näin tulee mahdolliseksi nähdä yksityiskohtia tähtien pinnalla ja jopa tutkia mustan aukon lähiympäristöä. VLTI:tä käyttäen tähtitieteilijät ovat saaneet yhden tarkimmista tähdestä koskaan otetuista kuvista, jossa resoluutio oli vain 4 millikaarisekuntia. Tämä vastaa ruuvinkannan havaitsemista 300 kilometrin etäisyydeltä katsottuna.