Interferometrie

The principle of interferometry

In principe geldt, des te groter de spiegel, des te kleiner de details die zichtbaar zijn. Door technieken zoals adaptieve optiek en actieve optiek, die allebei door ESO worden toegepast, kan het volle potentieel van een grote spiegel worden benut. Adaptieve optiek helpt te corrigeren voor de effecten van atmosferische turbulentie, en actieve optiek wordt gebruikt om de primaire 8,2-meter spiegels van ESO’s Very Large Telescope (VLT) te stabiliseren. Deze twee technieken maken het mogelijk om met de VLT details te zien van 50 milliarcseconden. Dit komt overeen met een twee-euromunt die wordt gezien op 100 kilometer afstand. De mogelijkheid van een telescoop om details te onderscheiden staat bekend als de resolutie.

Het vergroten van telescoopspiegels is geen gemakkelijke taak. Daarom hebben astronomen een nieuwe technologie ontwikkeld om nog fijnere details te zien: interferometrie. Bij deze waarneemtechniek wordt het licht dat wordt opgevangen door twee of meer telescopen gecombineerd waardoor als het ware een nieuwe telescoop ontstaat met een diameter die gelijk is aan de afstand tussen de afzonderlijke telescopen.

The VLTI tunnels

Ingenieurs hebben de VLT zo ontworpen dat hij ook kan worden gebruikt als een interferometer. De vier 8,2-meter Unit Telescopes en de vier verplaatsbare Auxiliary Telescopes (AT’s) vormen samen de Very Large Telescope Interferometer (VLTI). De AT’s kunnen worden geplaatst op 30 verschillende stations, en er kunnen groepen worden gevormd van twee of drie telescopen voor interferometrie.

Using interferometry

Door middel van een complex systeem van spiegels wordt het licht van de verschillende telescopen naar de sterrenkundige instrumenten geleid waar het wordt gecombineerd. De technische vereisten zijn indrukwekkend - de lichtpaden mogen niet meer dan 1/1000 mm afwijken over een afstand van een paar honderd meter. Met de Unit Telescopes kan een fictieve spiegel worden gecreëerd van maximaal 130 meter in diameter. Door ook de Auxiliary Telescopes te combineren kan de diameter worden vergroot tot 200 meter. De resolutie is dan tot 25 keer hoger dan van één Unit Telescope.

Met de VLTI hebben astronomen de mogelijkheid om objecten aan de hemel te bestuderen in ongekend detail. Het is mogelijk om details op het oppervlak van sterren te zien en om de omgeving van een zwart gat te bestuderen. Met de VLTI hebben astronomen een van de scherpste foto’s kunnen maken van een ster, van slechts 4 milliarcseconden groot. Dit is vergelijkbaar met het onderscheiden van een schroefkop op 300 kilometer afstand.