eso1724ru — Организационный релиз

Первые наблюдения с новейшей системой адаптивной оптики

Достигнуто впечатляющее улучшение качества изображения с приемником MUSE

2 августа 2017 г.

2 августа 2017 г.
Четвертый «юнит» -- Основной телескоп 4 (Йепун) в составе Очень Большого Телескопа ESO (VLT) теперь стал полностью адаптивным. Проектирование, изготовление и тестирование новой системы адаптивной оптики AOF (Adaptive Optics Facility) продолжались более десяти лет, и вот состоялись первые наблюдения с ее использованием. С приемником MUSE были получены изображения планетарных туманностей и галактик с великолепным разрешением. Сочетание AOF и MUSE образует одну из наиболее совершенных и мощных систем астрономической техники в истории наземной астрономии.

Система адаптивной оптики AOF (The Adaptive Optics Facility) – долгосрочный проект, целью которого является обеспечение Очень Большого Телескопа ESO (VLT) адаптивно-оптическим устройством для приемников, установленных на четвертом Основном телескопе (UT4), в частности, для спектрографа MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) [1]Адаптивная оптика позволяет компенсировать размывание изображений в атмосфере Земли, в результате чего приемник MUSE получает гораздо более четкие изображения. Их контраст повышается вдвое, и MUSE может теперь исследовать еще более слабые космические объекты.

Теперь, благодаря AOF, астрономы могут получать изображения высочайшего качества даже если состояние атмосферы не идеально”, -- говорит Гаральд Кунтшнер (Harald Kuntschner), научный руководитель проекта от ESO.

В результате серии испытаний новой системы группа астрономов и инженеров получила ряд великолепных изображений. Наблюдались планетарные туманности IC 4406 в созвездии Волка и NGC 6369 в Змееносце. Изображения, полученные с приемником MUSE и системой AOF, продемонстрировали резкое увеличение разрешающей силы и выявили в IC 4406 [2] ранее неизвестные оболочечные структуры.

Система AOF, которая позволила добиться такого успеха, имеет несколько важных составных элементов: четырехлазерное устройство формирования искусственых звезд 4LGSF (Four Laser Guide Star Facility) и очень тонкое деформируемое вторичное зеркало UT4 [3] [4]. В 4LGSF используются четыре 22-ваттных лазерных пучка, вызывающие свечение атомов натрия в верхней атмосфере. В небе появляются четыре светящихся точки, имитирующие звезды. Датчики адаптивно-оптического модуля GALACSI (Ground Atmospheric Layer Adaptive Corrector for Spectroscopic Imaging) регистрируя световые сигналы от этих «искусственных звезд», определяют параметры их атмосферных искажений.

Копьютерные системы AOF тысячу раз в секунду вычисляют коррекции, которые необходимо внести в форму гибкого вторичного зеркала телескопа для того, чтобы компенсировать атмосферные искажения. В частности, GALACSI корректирует влияние атмосферной турбулентности в слоях атмосферы высотой до одного километра над телескопом. В зависимости от атмосферных условий турбулентность может меняться с высотой, но исследования показали, что большая часть атмосферных возмущений происходит именно в приземном слое воздуха.

Использование системы AOF практически экивалентно подъему телескопа VLT еще примерно на 900 метров, что выносит его за пределы наиболее турбулентного слоя в атмосфере”, -- говорит Робин Арсено (Robin Arsenault), менеджер проекта AOF. “В прошлом, если мы хотели получить более четкие изображения, нам пришлось бы искать лучшее место или использовать космический телескоп. Но теперь, когда у нас есть AOF, мы можем создавать значительно лучшие изображения имено там, где мы находимся – и гораздо дешевле!

Коррекции, которые с огромной скоростью непрерывно вносит в изображения AOF, улучшают его качество таким образом, что свет концентрируется в меньших по размеру участках приемника: в результате этого MUSE может разрешать более мелкие детали и регистрировать более слабые звезды, чем это было возможно ранее. Сейчас блок GALACSI обеспечивает коррекцию на большом поле зрения. Но это лишь первый шаг в применении адаптивно-оптических методов для MUSE. Сейчас продолжается работа над введением второго режима GALACSI, режима малого поля, первые наблюдения в котором должны состояться в начале 2018 г. Он позволит корректировать турбулентность на любой высоте и получать изображения в малых полях с еще более высоким разрешением.

Еще шестнадцать лет назад, когда мы предложили построить революционно новый инструмент MUSE, мы уже предполагали сочетать его с другой передовой системой: с AOF”, -- говорит Ролан Бэкон (Roland Bacon), руководитель проекта MUSE. “Научный потенциал MUSE, и без того огромный, теперь еще повысился. Наша мечта осуществляется”.

Одной из главных научных задач новой системы является наблюдение слабых объектов дальней Вселенной при наиболее высоком возможном качестве изображения, что требует длительных многочасовых экспозиций. Жоэль Верне (Joël Vernet), научный руководитель проекта MUSE и GALACSI от ESO, комментирует: “В частности, нас интересуют наблюдения самых слабых и небольших галактик на самых больших расстояниях. Это галактики в процессе их формирования, и их наблюдения дадут нам ключ к пониманию процесса образования галактик”.

MUSE – не единственный приемник, качество работы которого улучшится с введением в строй AOF. В скором будущем начнет работать еще одна адаптивно-оптическая система под названием GRAAL, которая повысит разрешение инфракрасного инструмента HAWK-I, на смену которому впоследствии придет мощный новый приемник ERIS.

ESO непрерывно совершенствует системы адаптивной оптики. AOF прокладывает путь адаптивным системам Чрезвычайно БольшогоТелескопа ESO ELT”, -- говорит Арсено. “Работа с системой AOF уже дала нам — ученым, инженерам и промышленности — бесценный опыт и сведения, которые мы сможем теперь использовать в создании сверхтелескопа ELT.”

Примечания

[1] MUSE – спектрограф интегрального поля, мощный инструмент, который обеспечивает получение данных от исследуемого объекта в 3D-форме: в каждом пикселе изображения содержится весь спектр объекта. Практически это означает, что инструмент одновременно создает тысячи изображений, каждое на своей длине волны, собирая таким образом огромное количество информации.

[2] IC 4406 уже наблюдалась на VLT ранее (eso9827a).

[3] При диаметре немного более метра, это крупнейшее из всех существующих адаптивное заркало, потребовавшее для своего создания применения самых передовых технологий. Оно было смонтировано на UT4 в 2016 году (ann16078) и заменило собой первоначально установленное на нем обычное вторичное зеркало.

[4] Другие части системы, оптимизирующие работу AOF, также разработаны и уже действуют на телескопе. Расширение программного обеспечения мониторинга атмосферы (Astronomical Site Monitor), позволяет определять высоту, на которой имеется турбулентность. Система управления лазерами LTCS (Laser Traffic Control System) предотвращает помехи от лазерных пучков и искусственных звезд, которые могут мешать наблюдениям на других телескопах.

Узнать больше

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы и самая продуктивная в мире наземная астрономическая обсерватория. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономии. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT), работающий также в режиме крупнейшего в мире оптического телескопа-интерферометра (Very Large Telescope Interferometer, VLTI), и два широкоугольных телескопа с большим полем зрения: крупнейший в мире телескоп для выполнения обзоров неба в инфракрасных лучах VISTA и Обзорный Телескоп VLT (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент для обзоров неба в видимом свете. ESO также является одним из основных партнеров по эксплуатации двух инструментов на плато Чахнантор: APEX и крупнейшего астрономического проекта современности ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Параналя, ESO ведет строительство 39-метрового Чрезвычайно Большого Телескопа ELT, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +78123637207
Сотовый: +78123637207
Email: kirill.maslennikov1@gmail.com

Harald Kuntschner
ESO, AOF Project Scientist
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6465
Email: hkuntsch@eso.org

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Joël Vernet
ESO MUSE and GALACSI Project Scientist
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6579
Email: jvernet@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1724.

О релизе

Релиз №:eso1724ru
Название:Adaptive Optics Facility, MUSE
Тип:Unspecified : Technology : Observatory : Facility
Facility:Adaptive Optics Facility
Instruments:MUSE

Изображения

The planetary nebula IC 4406 seen with MUSE and the AOF
The planetary nebula IC 4406 seen with MUSE and the AOF
только на английском
NGC 6369 before and after the AOF
NGC 6369 before and after the AOF
только на английском
The planetary nebula NGC 6563 observed with the AOF
The planetary nebula NGC 6563 observed with the AOF
только на английском
The AOF + MUSE at work
The AOF + MUSE at work
только на английском
The AOF + MUSE at work
The AOF + MUSE at work
только на английском
UT4 and the AOF at work
UT4 and the AOF at work
только на английском
The powerful lasers of the AOF
The powerful lasers of the AOF
только на английском
NGC 6369
NGC 6369
только на английском
ESO 338-4
ESO 338-4
только на английском
The planetary nebula NGC 6563 observed with MUSE and the AOF
The planetary nebula NGC 6563 observed with MUSE and the AOF
только на английском

Видео

ESOcast 119: AOF First Light
ESOcast 119: AOF First Light
только на английском
NGC 6369 AO on/off crossfade
NGC 6369 AO on/off crossfade
только на английском

Сравнительные фото

NGC 6369 with and without the AOF
NGC 6369 with and without the AOF
только на английском
NGC 6563 with and without the AOF
NGC 6563 with and without the AOF
только на английском

Также смотрите наши