Lehdistötiedote

Laserien koejakso on aloittanut interferometrian uuden aikakauden

10. marraskuuta 2025

Viime viikolla Chilessä Euroopan eteläisen observatorion (ESO) Paranalin toimipisteen yllä olevalle taivaalle projisoitiin neljä laseria. Lasereita käytetään keinotekoisten tähtien luomiseen, joita tähtitieteilijät käyttävät maapallon ilmakehän aiheuttamien epätarkkuuksien mittaamiseen ja korjaamiseen. Jokaisesta Paranalin kahdeksanmetrisestä teleskoopista lähtevän laserin aikaansaama vaikuttava näky on merkittävä virstanpylväs GRAVITY+ -projektissa. Projekti on laaja ja monimutkainen ESO:n Very Large Telescope Interferometer -teleskoopin, eli VLTI:n päivitys. GRAVITY+:n ansiosta VLTI:n havaintotehokkuus kasvaa, ja se pystyy havaitsemaan paljon suurempaa taivaanaluetta.

”Tämä on erittäin tärkeä vaihe täysin ainutlaatuisen tutkimuslaitoksen kehityksessä”, sanoo Antoine Mérand, ESO-tähtitieteilijä ja VLTI-ohjelman tutkija.

VLTI yhdistää interferometrian avulla useiden VLT:n yksittäisten teleskooppien (joko neljän kahdeksanmetrisen yksikköteleskoopin (UT) tai neljän pienemmän aputeleskoopin) valon. GRAVITY+ on VLTI:n päivitys, joka perustuu GRAVITYyn, eli erittäin menestyksekkääseen VLTI-instrumenttiin, jota on käytetty eksoplaneettojen kuvaamiseen, lähellä ja kaukana sijaitsevien tähtien havaitsemiseen, sekä tarkkojen havaintojen tekemiseen himmeistä Linunnradan supermassiivista mustaa aukkoa kiertävistä kohteista. GRAVITY+ sisältää myös muutoksia teleskooppien infrastruktuurissa, sekä päivityksiä VLTI:n maanalaisiin tunneleihin, joissa valonsäteet yhdistetään. Tämän pitkäaikaisen projektin keskeinen saavutus on laserin asentaminen nyt jokaiseen UT:hen, mikä muuttaa VLTI:n maailman tehokkaimmaksi optiseksi interferometriksi.

”VLTI ja GRAVITY ovat jo mahdollistaneet monet uudet löydöt, ja olemme innoissamme siitä, miten GRAVITY+ laajentaa mahdollisuuksia entisestään”, sanoo GRAVITY+:n päätutkija Frank Eisenhauer Max-Planck-instituutista (MPE) Saksasta. Frank johti päivityksen toteuttaneen konsortion toimintaa. [1]

Päivityksiä on tehty jo muutaman vuoden ajan, ja se sisältää uudistetun adaptiivisen optiikan teknologian. Tämä järjestelmä korjaa maapallon ilmakehän aiheuttamaa epätarkkuutta. Laitteistossa on kehittyneet huipputekniset anturit ja muotoaan muuttavat peilit. Tähän asti VLTI:n adaptiivisen optiikan korjaus on vaatinut kohteen läheisiä kirkkaita aputähtiä, mikä on rajoittanut havaittavien kohteiden määrää. Jokaisen UT:hen asennetun laserin avulla luodaan kirkas keinotekoinen tähti 90 km:n korkeudelle maan pinnasta, mikä mahdollistaa ilmakehän aiheuttaman epätarkkuuden korjaamisen missä tahansa taivaalla. Tämä avaa VLTI:n käytettäväksi koko eteläisen taivaan ja parantaa sen havaintokykyä dramaattisesti.

”Tämä mahdollistaa instrumentin tekemät varhaisen ja kaukaisen maailmankaikkeuden kohteiden, kuten kvasaarien havainnot, mitä havaitsimme toisenä yönä ja pystyimme erottamaan kuuman happi-kaasun säteilyä hyvin lähellä mustaa-aukkoa.”, sanoo Taro Shimizu, MPE:n tähtitieteilijä, joka on instrumenttikonsortion jäsen. VLTI:n käyttämien teleskooppien lasereiden avulla tähtitieteilijät voivat tutkia kaukaisia aktiivisia galakseja ja tehdä suoria havintoja niitä ruokkivien supermassiivisten mustien aukkojen massoista, sekä niiden avulla voidaan havaita nuoria tähtiä ja niitä ympäröiviä planeettoja muodostavia kiekkoja.

VLTI:n parannetut ominaisuudet lisäävät huomattavasti järjestelmän läpi kulkevan valon määrää, mikä tekee laitteistosta jopa 10 kertaa herkämmän. ”GRAVITY+:n päätavoite on mahdollistaa himmeiden kohteiden syvät havainnot”, kertoi Julien Woillez, ESO-tähtitieteilijä ja GRAVITY+:n projektitutkija. Parantunut kyky havaita himmeämpiä kohteita mahdollistaa ykisttäisten tähtien massaisten mustien aukkojen, vapaina olevien planeettojen ja Linnunradan supermassiivisen mustan aukon Sgr A*:n lähimpien tähtien havainnot.

GRAVITY+:n ja ESO:n ryhmien ensimmäinen kohde Paranalissa, jossa uusien lasereiden testihavainnot tehtiin, oli Tarantula-sumu. Se on naapurigalaksissamme Suuressa Magellanin pilvessä sijaitseva tähtien muodostumisalue. Ensimmäiset havainnot paljastivat, että sumussa oleva kirkas kohde, jonka uskottiin olevan yksittäinen tähti, on itse asiassa kahden lähekkäisen tähden muodostama kaksoistähti. Tämä on osoituksena päivitetyn VLTI:n hämmästyttävistä ominaisuuksista ja tieteellisestä potentiaalista.

Tämä parannus on enemmän kuin pelkkä päivitys, ja se suunniteltiin jo vuosikymmeniä sitten. Lasersysteemiä ehdotettiin jo vuonna 1986 julkaistussa ”Very Large Telescope Project” -hankkeen loppuraportissa, ennen kuin VLTI oli edes olemassa: ”Jos se toimisi käytännössä, se olisi läpimurto”, raportissa todettiin. Nyt tämä läpimurto on totta.

Lisähuomiot

[1]  GRAVITY+-konsortion partnerit ovat:

• Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE); Max Planck Institute for Astronomy; University of Cologne (Saksa)
• Institut National des Sciences de l'Univers, French National Centre for Scientific Research; Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble; Laboratoire d’instrumentation et de recherche en astrophysique (LIRA); Lagrange Laboratory; Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (Ranska)
• Instituto Superior Técnico’s Centre for Astrophysics and Gravitation (CENTRA); University of Lisbon; University of Porto (Portugal)
• University of Southampton (Yhdistynyt kuningaskunta)
• Katholieke Universiteit Leuven (Belgia)
• University College Dublin (Irlanti)
• Instituto de Astronomia – Universidad Nacional Autónoma de México (Meksiko)
• European Southern Observatory, ESO

Lisätietoa

GRAVITY+:n tutkijoihin kuuluvat: Frank Eisenhauer (PI; MPE, Saksa), Paulo Garcia (Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto ja CENTRA research unit, Portugal), Sebastian Hönig (University of Southampton, Yhdistynyt kuningaskunta), Laura Kreidberg (Max Planck Institute for Astronomy, Saksa), Jean-Baptiste Le Bouquin (Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble, Université Grenoble Alpes, Ranska, Thibaut Paumard (LIRA, Observatoire de Paris, Ranska), Christian Straubmeier (University of Cologne, Saksa).

GRAVITY+:n päivitystä ESO:lla vetää Frederic Gonte (projektimanageri), Julien Woillez (projektitutkija), Sylvain Oberti (projekti-insinööri), ja Luis Esteras Otal (VLTI:n systeemi-insinööri).

ESO:n Paranalin observatorio Chilessä on tällä hetkellä uhattuna suunnitteilla olevan INNA-projektin vuoksi, joka on tarkoitus sijoittaa vain 11 kilometrin päähän VLTI:stä. INNA-projektin erityisen huolestuttava vaikutus johtuu mikrovärähtelyistä, jotka tekevät VLTI-tunneleissa tehtävän valon yhdistämisen huomattavasti vaikeammaksi. Itse asiassa aiemmin tänä vuonna tehty yksityiskohtainen tekninen alnalyysi paljasti, että INNA:n tuuliturbiinit voisivat aiheuttaa niin suuria maavärähtelyjä, että ne haittaisivat VLTI:n toimintaa. INNA:n kaltaisten hankkeiden suunnitteleminen kauas Paranalin ympäristöstä olisi erittäin tärkeää, jotta maailma parhailla tähtitieteen laitoksilla olisi myös paras toimintaympäristö. Tämän aivan erityisen paikan suojeleminen, jossa on koskematon pimeä taivas ja muut erityisolosuhteet tekevät siitä maailman parhaan tähtitieteen tutkimuspaikan.

Euroopan eteläinen observatorio (ESO) tekee maailmankaikkeuden salaisuuksien tutkimisen mahdolliseksi kaikille tutkijoille ympäri maailman. Suunnittelemme, rakennamme ja operoimme huippuluokan maanpäälisiä observatorioita, joita tähtitieteilijät käyttävät jännittävien tutkimusongelmien ratkaisemiseen ja populääritähtitieteen edistämiseen. Me edistämme myös kansainvälistä yhteistyötä tähtitieteen alalla. ESO perustettiin hallitustenväliseksi järjestöksi vuonna 1962 ja nykyään ESO:ssa on mukana 16 jäsenvaltiota (Itävalta, Belgia, Tšekki, Tanska, Ranska, Suomi, Saksa, Irlanti, Italia, Alankomaat, Puola, Portugali, Espanja, Ruotsi, Sveitsi ja Yhdistynyt kuningaskunta) yhdessä Chilen isäntävaltion kanssa ja Australian kanssa strategisena kumppanina. ESO:n pääkonttori ja sen vierailijakeskus ja planetaario, ESO Supernova, sijaitsevat lähellä Müncheniä Saksassa. Chilen Atacaman aavikko on upea paikka, jossa on ainutlaatuiset olosuhteet tähtitaivaan tarkkailuun. Se on kaukoputkiemme sijoituspaikka. ESO:lla on kolme havaintopaikkaa: La Silla, Paranal ja Chajnantor. Paranalissa ESO operoi Very Large Telescope (VLT) kaukoputkea ja siihen liittyvää Very Large Telescope Interferometria sekä paikalla sijaitsevia taivaankartoitusteleskooppeja: infrapuna-alueella toimivaa VISTAa ja näkyvän valon alueella toimivaa VLT Survey Teleskooppia. Paranalissa ESO isännöi ja operoi myös Cherenkov Telescope Array South havaintolaitetta, joka on maailman suurin ja herkin gamma-alueella havaitseva observatorio. ESO operoi yhdessä kansainvälisten kumppaneiden kanssa ALMA-observatriota Chajnantorilla. ALMA tekee havaintoja millimetri- ja alimillimetrin alueella. Rakennamme parhaillaan Paranalin lähelle Cerro Armazonesille "maailman suurinta taivaalle katsovaa silmää”, ESO:n Erittäin suurta kaukoputkea (Extremely Large Telescope, ELT). Santiagossa, Chilessä sijaitsevista toimipisteistämme tuemme toimintaamme Chilessä, ja olemme yhteydessä chileläisiin yhteistyökumppaneihin ja yhteiskuntaan.

Linkit

• VLT/I:n kuvia
• ESO:n bloki GRAVITY+:sta
• ESO:n GRAVITY+-sivusto
• MPE:n GRAVITY+-sivusto
• Median edustaja: saadaksesi julkaisut ennen niiden virallista julkaisemista tilaa uutiskirje omalla kielelläsi.
• Tutkija, onko sinulla kerrottavaa? Pitchaa oma tutkimuksesi.
• ESO:n uusi analyysi on varmistanut, että maailman pimein ja selkein taivas on vaarassa teollisuuden megahankkeen vuoksi

Yhteystiedot

Frank Eisenhauer
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 30000 3100
Sähköposti: eisenhau@mpe.mpg.de

Taro Shimizu
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 30000 3392
Sähköposti: shimizu@mpe.mpg.de

Jean-Baptiste Le Bouquin
Institut National des Sciences de l’Univers, CNRS
Grenoble, France
Puh.: +33 4 76 14 36 82
Sähköposti: jean-baptiste.lebouquin@univ-grenoble-alpes.fr

Antoine Mérand
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6630
Sähköposti: amerand@eso.org

Julien Woillez
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6273
Sähköposti: jwoillez@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6670
Matkapuhelin: +49 151 241 664 00
Sähköposti: press@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media