Adaptieve optiek

De atmosfeer van de aarde vertroebelt sterrenkundige opnamen. Dit geldt ook voor waarnemingen vanaf de beste locaties ter wereld, zoals Paranal in Chili waar ESO’s Very Large Telescope (VLT) staat. Door vanuit de ruimte te observeren wordt dit effect vermeden, maar omdat met het gebruik van ruimtetelescopen hoge kosten gepaard gaan, gebruiken astronomen aardse telescopen met adaptieve optiek. Met geavanceerde, flexibele spiegels die worden aangestuurd door computers wordt realtime gecorrigeerd voor de vervaging door turbulentie van de atmosfeer. De opnamen worden hierdoor bijna net zo scherp als opnamen vanuit de ruimte. Door adaptieve optiek is het mogelijk om kleinere details waar te nemen van veel lichtzwakkere objecten.

Voor adaptieve optiek is een relatief heldere referentiester nodig die dicht bij het object staat dat wordt waargenomen. De referentiester wordt gebruikt om de vervaging dor de atmosfeer te meten. Vervolgens wordt voor de vervaging gecorrigeerd met de spiegel. Aangezien er niet altijd geschikte sterren in de buurt staan maken astronomen kunstmatige sterren door een krachtige laserstraal op de bovenste laag van onze atmosfeer te schijnen. Dankzij deze kunstmatige sterren en adaptieve optiek kunnen astronomen bijna de hele hemel waarnemen.

Sinds 1989 heeft de Europese Zuidelijke Sterrenwacht de leiding genomen in de ontwikkeling van adaptieve optiek en de techniek van laser-hulpsterren. De VLT Laser Guide Star Facility was de eerste in zijn soort gericht op de zuidelijke hemel. ESO heeft sindsdien samengewerkt met verscheidene Europese instituten en bedrijven waardoor ze wereldleider op dit gebied is gebleven. Het Paranal Observatorium heeft de meest geavanceerde en het grootste aantal systemen voor adaptieve optiek in bedrijf. 

ESO’s faciliteiten voor adaptieve optiek maakten fantastisch wetenschappelijk onderzoek mogelijk, zoals de eerste directe observaties van een exoplaneet bij een heldere ster en de bepaling van belangrijke eigenschappen van het zwarte gat in het centrum van onze Melkweg.

De volgende generatie van adaptieve optiek wordt ontwikkeld voor de VLT en de European Extremely Large Telescope (E-ELT). De ontwikkeling wordt ondersteund door de Europese Commissie. Projecten voor de VLT zijn onder andere het gelijktijdig gebruik van meerdere hulpsterren, en geavanceerde instrumenten voor adaptieve optiek zoals de exoplanetencamera SPHERE. De E-ELT zal een spiegel hebben van 39 meter in diameter. Voor deze telescoop worden speciale systemen ontwikkeld. Recente ontwikkelingen maken het mogelijk om een groter beeldveld te corrigeren, en zullen een grote invloed hebben op het ontwerp van toekomstige systemen van adaptieve optiek voor de VLT en E-ELT.