eso1808hu — Szervezeti közlemények

A MATISSE detektálta első fotonjait az ESO VLT Interferométerén keresztül

A valaha készült legprecízebb interferometrikus műszer közép-infravörös tartományban

2018. március 5., Csopak

Az ESO észak-chilei Paranal Obszervatóriumában megtörténtek az első Nagyon Nagy Teleszkóp Interferométerén (VLTI-n) keresztüli mérések a MATISSE műszerrel. A MATISSE a világ legnagyobb teljesítményű közép-infravörös tartományban működő interferometrikus berendezése. A nagy felbontású képalkotással és spektroszkópiával a galaxisok központjában lévő szuper nagy tömegű fekete lyukak vidékét és a fiatal csillagok körül található bolygókeletkezési régiókat fogják vizsgálni. A VLTI hálózat segédtávcsöveivel készült legelső MATISSE mérések (melyek az éjszakai égbolt néhány legfényesebb csillagát, a Szíriuszt, a Rigelt és a Betelgeuse-t vizsgálták) azt mutatták, hogy az eszköz kifogástalanul működik.

A MATISSE (Többapertúrás Közép-infravörös Spektroszkópiai Kísérlet, Multi AperTure mid-Infrared SpectroScopic Experiment) a látható spektrum és a mikrohullámú sugarak közötti infravörös sugárzást észleli a 3 és 13 mikrométer közötti tartományban) [1]. A MATISSE az ESO VLT (Nagyon Nagy Távcső) második generációs, ún. spektro-interferometrikus berendezése, amely a fény hullámtermészete által egyszerre több távcső fénygyűjtő kapacitását is ki tudja használni. Így sokkal részletesebb képeket képes készíteni az égitestekről az infravörös tartományban, mintha csak egyetlen - akár létező, akár csak tervezőasztalon lévő - távcsövet használna.

A nagyszámú mérnökből és csillagászból álló fejlesztőcsoport 12 évig dolgozott a műszeren Franciaországban, Németországban, Ausztriában, Hollandiában és az ESO-ban. A hosszadalmas és megerőltető installálást és tesztelést követő kezdeti próbamérések megerősítették, hogy a MATISSE a várakozásoknak megfelelően működik [2].

A legelső mérések újabb titkokat fedtek fel a vörös szuperóriás Betelgeuse-ről [3], melyről feltételezzük, hogy az elkövetkező néhány százezer éven belül szupernóvaként fog felrobbanni. Az új megfigyelések tanúsága szerint a csillagnak a különböző hullámhossztartományokban mérve más-más mérete van. Az ilyen adatok lehetővé teszik majd a csillagászok számára, hogy mélyrehatóan tanulmányozzák az óriási méretű csillag környezetét és anyagkibocsátási folyamatait.

Bruno Lopez (Observatoire de la Côte d’Azur (OCA), Nizza, Franciaország), a MATISSE vezető kutatója szerint a műszer képességei egyedülállóak: "Egy egyedi távcsővel elérhető élességet a távcső tükrének mérete korlátozza. Ahhoz, hogy nagyobb felbontást érhessünk el, négy különböző VLT távcső fényét kombináljuk – vagyis interferáltatjuk. Ez lehetővé teszi a MATISSE számára, hogy a 3-13 mikrométeres tartományban a valaha készített legélesebb képeket állítsa elő, amivel majd a James Webb Űrtávcső méréseit is kiegészíthetjük."

A MATISSE a jövőben számos alapvető csillagászati kutatáshoz járulhat hozzá, mint a bolygókeletkezés, azaz a fiatal csillagok körül található korongok belső tartományainak felderítése, a különböző fejlődési állapotban lévő csillagok vizsgálata, vagy a galaxisok középpontjában lévő szuper nagy tömegű fekete lyukaknak és környezetüknek tanulmányozása.

”A bolygókeletkezési korongok vizsgálata reményeink szerint lehetővé teszi, hogy megértsük a bennük található különböző ásványi anyagok eredetét. Olyan ásványokét, melyek a Földünkhöz hasonló planéták magjává állnak össze a korong fejlődése során”- nyilatkozta Thomas Henning, a MATISSE program egyik kutatója és a heidelbergi Max Planck Csillagászati Intézet (MPIA) igazgatója.

A program másik két kutatója, Walter Jaffe (Leideni Egyetem, Hollandia) és Gerd Weigelt (Max Planck Rádiócsillagászati Intézet, Bonn, Németország) szerint: ”A MATISSE-tól lenyűgöző képeket várhatunk a bolygókeletkezési régiókról, többes csillagrendszerekről, és a szuper nagy tömegű fekete lyukakat tápláló porkorongokról. Reméljük, hogy számos naprendszerbeli különlegességet is megfigyelhetünk majd, úgy mint vulkánokat az Io felszínén, de akár óriás exobolygók atmoszféráit is megvizsgálhatjuk.”

A MATISSE négy távcsőből jövő fényt egyesít, amik lehetnek a főteleszkópok (Unit Telescopes) és segédtávcsövek (Auxiliary Telescopes) is, melyek együtt alkotják a spektroszkópiára és képalkotásra egyaránt alkalmas VLTI rendszert.  A MATISSE és a VLTI együtt egy 200 méter átmérőjű távcső képességeivel bírnak, és a közép-infravörös hullámhosszakon a valaha kapott legrészletdúsabb képeket szolgáltatják.

Az első teszteket a segédtávcsövekkel végezték, a következő hónapok során pedig a VLT négy főteleszkópját fogják használni a mérésekhez.

A MATISSE kombinálja a több távcsőből, de ugyanarról az objektumról jövő fényt, így interferencia-mintázatot hoz létre, ami információt hordoz az objektum megjelenéséről, ebből pedig az objektum képe rekonstruálható.

A MATISSE első megfigyelései nagy előrelépést jelentenek a jelenlegi optikai/infravörös interferométerek alkalmazásában, és lehetővé teszik a csillagászok számára, hogy az eddigieknél finomabb részleteket mutató interferometrikus képeket készítsenek, a mostaninál szélesebb hullámhossztartományban. A MATISSE kiegészíti az ESO Extrém Nagy Távcsővének (ELT) tervezett műszereit, különösen a METIS (Közép-infravörös ELT Képalkotó és Spektrográf) nevű eszközt. A MATISSE fényesebb objektumokat fog észlelni, mint a METIS, de jobb térbeli felbontásra lesz képes.

Andreas Glindemann, a MATISSE ESO-nál dolgozó projektmenedzsere a következőképpen foglalja össze az eddig végzett erőfeszítéseket: "Az, hogy a MATISSE megvalósulhatott, rengeteg ember sok évi munkájának köszönhető. Csodálatos látni, hogy a műszer ennyire jól működik. Most már kíváncsian várjuk az izgalmas tudományos eredményeket!”.

Megjegyzés

[1] A MATISSE-t francia (INSU-CNRS Párizsban és az OCA Nizzában, egyben a műszert vezető csoport intézete), német (MPIAMPIfR és Kieli Egyetem), holland (NOVA és Leideni Egyetem), valamint osztrák (Bécsi Egyetem) intézmények konzorciuma tervezte, finanszírozta és építette, szoros együttműködésben az ESO-val. Az MTA CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézete és a Kölni Egyetem szintén támogatást nyújtott a műszer gyártásában.

2] A MATISSE-szal a VLT/VLTI második generációs műszerei közül az utolsó érkezett meg Paranalra. A VLTI számára ezt azt jelenti, hogy majdnem napra pontosan 17 évvel a VINCI-vel és két sziderosztáttal kapott első megfigyelések után az első generációs műszereket most már a PIONIER, a GRAVITY és a MATISSE helyettesíti. Ezek mindegyike négy távcsövet használ egyesítve, melyek lehetnek főtávcsövek (UT-k) vagy a segédteleszkópok (AT-k), és együttesen széles hullámhossztartományt fednek le.

[3] A Betelgeuse volt az első csillag, melyet Michelson és Pease 1920-ban interferometria segítségével feloldott. Szintén ezt a csillagot használták fényes tesztobjektumként a VLTI korábbi közép-infravörös interferométereivel, köztük a MIDI-vel is.

További információ

Az ESO a legfontosabb kormányközi csillagászati szervezet Európában, és messze a legeredményesebb földfelszíni csillagászati obszervatórium az egész világon. Tizenhat tagország támogatja: Ausztria, Belgium, Brazília, Csehország, Dánia, az Egyesült Királyság, Finnország, Franciaország, Hollandia, Lengyelország, Németország, Olaszország, Portugália, Spanyolország, Svájc és Svédország. Ezt a sort  egészíti ki az ESO obszervatóriumainak befogadóországaként Chile, valamint stratégiai partnerként Ausztrália. Az ESO ambiciózus programja hatékony földi megfigyelő műszerek tervezésére, kivitelezésére és működtetésére fókuszál, lehetővé téve a csillagászoknak, hogy fontos tudományos felfedezéseket tegyenek. Az ESO vezető szerepet játszik csillagászati együttműködések elősegítésében és szervezésében. Az ESO három világszínvonalú megfigyelő helyet tart fenn Chilében. Ezek: La Silla, Paranal és Chajnantor. Paranalon üzemel a Nagyon Nagy Teleszkóp (VLT), a világ legkorszerűbb látható hullámhosszakon üzemelő csillagászati obszervatóriuma, és két égboltfelmérő távcső. A világ legnagyobb égboltfelmérő teleszkópja, a VISTA az infravörös hullámhossztartományban működik, míg a VLT Égboltfelmérő Távcső az optikai hullámhosszak legnagyobb dedikált égboltfelmérő műszere. Az ESO vezető résztvevő az ALMA-együttműködésben, ami jelenleg a legnagyobb létező csillagászati projekt. Mindezeken túl épül már a Paranalhoz közeli Cerro Armazones tetején az ESO 39-méteres Rendkívül Nagy Távcsöve (ELT) is. Ez lesz a világ „égre néző legnagyobb szeme”.

Linkek

További információ a MATISSE-ról

Kapcsolat

Szabó Róbert
MTA CSFK Csillagászati Intézet
Budapest, Magyarország
Telefon: +36-13919367
E-mail: rszabo@konkoly.hu

Andreas Glindemann
ESO
Garching bei München, Germany
Telefon: +49-89-32006-590
E-mail: aglindem@eso.org

Paul Bristow
ESO
Garching bei München, Germany
Telefon: +49-89-32006-506
E-mail: bristowp@eso.org

Bruno Lopez
Laboratoire J.-L. Lagrange, Observatoire de la Côte d'Azur
Nice, France
Telefon: +33 4 92 00 31 46
E-mail: bruno.lopez@oca.eu

Stéphane Lagarde
Laboratoire J.-L. Lagrange, Observatoire de la Côte d'Azur
Nice, France
Telefon: +33 4 92 00 31 46
E-mail: stephane.lagarde@oca.eu

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Telefon: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Ez az ESO eso1808 sz. sajtóközleményének fordítása

A sajtóközleményről

Közlemény száma:eso1808hu
Név:MATISSE
Típus:Unspecified : Technology : Observatory : Instrument
Facility:Very Large Telescope Interferometer
Instruments:MATISSE

Képek

Az első fotonok a MATISSE interferométeréből
Az első fotonok a MATISSE interferométeréből
Az első fotonok a MATISSE interferométeréből
Az első fotonok a MATISSE interferométeréből
Az első fotonok a MATISSE interferométeréből
Az első fotonok a MATISSE interferométeréből
Az első fotonok a MATISSE interferométeréből
Az első fotonok a MATISSE interferométeréből
Details of the MATISSE interferometric instrument
Details of the MATISSE interferometric instrument
Csak angol nyelven
Az első fotonok a MATISSE interferométeréből
Az első fotonok a MATISSE interferométeréből
Az első fotonok a MATISSE interferométeréből
Az első fotonok a MATISSE interferométeréből

Videók

Az első fotonok a MATISSE interferométeréből (4k UHD)
Az első fotonok a MATISSE interferométeréből (4k UHD)
Az első fotonok a MATISSE interferométeréből
Az első fotonok a MATISSE interferométeréből

Tekintse meg