eso1824hu — Képrovat

Tűéles felvételek a VLT új adaptív optikájával

2018. július 18.

Az ESO Nagyon Nagy Távcsöve (Very Large Telescope – VLT) elkészítette első felvételeit az adaptív optikájának egy új, lézertomográfiai üzemmódjában. A tesztfelvételeken a Neptunusz bolygó, csillaghalmazok és egyéb égitestek láthatóak. Az úttörő MUSE műszer kis látómezejű üzemmódjában a GALACSI adaptív optikai modullal dolgozott együtt. Az új technika révén a légkör különböző magasságaiban kialakuló turbulenciák hatása jobban kiküszöbölhető. Így ma már a látható fény tartományában a földfelszínről élesebb felvételek rögzíthetőek, mint a világűrből a NASA/ESA Hubble-űrtávcsövével. A megdöbbentően éles képalkotást a MUSE spektroszkópiai képességeivel kombinálva az égitestek tulajdonságainak minden korábbinál részletesebb vizsgálatát teszik lehetővé a csillagászok számára.

Az ESO Nagyon Nagy Távcsövén (Very Large Telescope – VLT) működő MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) spektroszkópiai műszer a GALACSI nevű adaptív optikai egységgel dolgozik együtt. Ez kihasználja az Adaptív optikai egység (Adaptive Optics Facility – AOF) lézeresvezetőcsillag-alrendszerét (Laser Guide Stars Facility – 4LGSF). Az AOF a VLT 4-es számú távcsövén (Unit Telescope 4 – UT4) működő műszerek számára nyújt adaptív optikai képstabilizálást. Közülük is elsőként a MUSE élt az új lehetőséggel, ami mostantól kétféle – nagy és kis látómezejű – adaptív optikai üzemmódban is képes dolgozni.

MUSE nagy látómezejű üzemmódja a GALACSI alacsonyréteg-üzemmódjával együtt képes viszonylag nagy látómezőben kiküszöbölni a távcső fölötti egy kilométer vastag légréteg turbulenciáinak leképezést rontó hatásait. Ugyanakkor az új kis látómezejű lézertomográfiás üzemmód lényegében a távcső fölötti teljes légkörben fellépő turbulenciák hatását korrigálni tudja, ami ugyan kisebb égterületen, de sokkal élesebb képalkotást enged meg [2].

Ezzel az új képességével a 8 méter átmérőjű UT4 távcső képes elérni az optika elméleti felbontását, így azt nem korlátozza többé a légkör zavaró hatása. Ez rendkívül bonyolult feladat a látható fény hullámhossztartományában, ám segítségével a NASA/ESA Hubble-űrtávcsövéhez hasonló képélesség érhető el. Ezáltal pedig a csillagászok minden korábbinál részletesebben vizsgálhatnak olyan izgalmas égitesteket, mint a távoli galaxisok középpontjában lévő szupernagy tömegű fekete lyukak, fiatal csillagok anyagkilövellései, gömbhalmazok, szupernóvák, naprendszerbeli bolygók és holdjaik, és még sok minden mást [1].

Az adaptív optika a földi légkörnek a leképezés élességét rontó hatását, a minden földfelszíni csillagászati távcső számára komoly problémát jelentő csillagászati seeinget javítja. A légköri turbulencia, amely miatt a csillagokat szabad szemmel pislákolni látjuk, elmossa, homályosabbá teszi a csillagászati távcsövek felvételeit. A csillagok és galaxisok fénye a légkörünk védőburkán áthaladva torzul, a csillagászok azonban leleményes módszerekkel küzdenek ezellen, mesterségesen javítva a felvételek élességét.

Ennek érdekében az UT4 esetében négy ragyogó lézernyaláb világít meg narancs színben négy 30 cm átmérőjű levegőoszlopot, ami a felső légkör nátriumatomjait gerjesztve mesterséges lézeres vezetőcsillagokat hoz létre a látómezőben. Az adaptív optika ezeknek a mesterséges „csillagoknak” a fényét felhasználva állapítja meg a pillanatnyi légköri turbulenciát, amit másodpercenként több ezerszer mintavételezve folyamatosan korrigál. A fénynyaláb korrekciójához egy vékony deformálható segédtükröt torzít folyamatosan, számítógép által kiszámított módon a rendszer.

Nem csak a MUSE műszer élvezi az új adaptív optika előnyeit. Egy másik adaptív optikai rendszer, a GRAAL már szintén működik az infravörös HAWK-I kamerával. Ezeket néhány éven belül fogja követni egy új nagy teljesítményű műszer, az ERIS. A mostani komoly adaptív optikai fejlesztések tovább erősítik az ESO már jelenleg is kiemelkedő teljesítményű távcsőparkját, még élesebb képet alkotva a világegyetemről.

Az új adaptív optikai üzemmód továbbá nagy előrelépés az ESO Rendkívül Nagy Távcsövének (Extremely Large Telescope – ELT) megvalósulása felé is, hiszen ez a csillagászati távcső csak lézeres tomográfiával lesz képes elérni a tudományos célkitűzéseit. Az UT4 távcsövön most megvalósult AOF tapasztalatai segítik az ELT csillagászait és mérnökeit a 39 méteres óriástávcső adaptív optikájának kifejlesztésében.

Megjegyzés

 

[1] A légköri turbulencia a magassággal változik. Bizonyos légrétegek jelentősebben rontják a képalkotást, mint mások. A lézertomográfiás adaptív optika bonyolult módszere elsősorban e rétegek turbulenciáinak leképezést rontó hatásának kiküszöbölésére koncentrál. Az előre rögzített kiemelt rétegek 0 km (felszíni réteg, ez mindig jelentős tényező), 3, 9 és 14 km magasságokban húzódnak. A korrekciós eljárás ezután ezekre a rétegekre korrigál, így majdnem egy természetes vezetőcsillaghoz hasonlóan jó eredmény érhető el, és a képélesség megközelítheti a távcső elméleti felbontóképességét.

[2] A MUSE és a GALACSI nagy látómezejű üzemmódjában egy 1,0 ívperc átmérőjű égterületet korrigál, a képpontok pedig 0,2 x 0,2 ívmásodpercet fednek le. Az új kis látómezejű üzemmódban egy sokkal kisebb, 7,5 ívmásodperc átmérőjű égterület turbulenciáinak korrekciója valósul meg, ám a képpontok is sokkal kisebbek, 0,025 x 0,025 ívmásodpercesek, így a rendkívüli felbontás teljes mértékben kiaknázható.

További információ

 

Az ESO a legfontosabb kormányközi csillagászati szervezet Európában, és messze a legeredményesebb földfelszíni csillagászati obszervatórium az egész világon. Tizenöt tagország támogatja: Ausztria, Belgium, 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 programjának fő célkitűzése hatékony földi megfigyelő műszerek tervezése, kivitelezése és működtetése fókuszál annak érdekében, hogy a csillagászok élvonalbeli fontos tudományos felfedezéseket tehessenek. 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 Távcső (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

Kapcsolat

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

Roland Bacon
MUSE Principal Investigator / Lyon Centre for Astrophysics Research (CRAL)
France
Mobil: +33 6 08 09 14 27
E-mail: rmb@obs.univ-lyon1.fr

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

Connect with ESO on social media

Ez az ESO eso1824 sz. sajtóközleményének fordítása

A sajtóközleményről

Közlemény száma:eso1824hu
Név:Neptune, NGC 6388
Facility:Very Large Telescope
Instruments:4LGSF, MUSE

Képek

A Neptunusz a VLT MUSE műszerével a GALACSI adaptív optika kis látómezejű üzemmódjában
A Neptunusz a VLT MUSE műszerével a GALACSI adaptív optika kis látómezejű üzemmódjában
A Neptunusz a VLT-vel adaptív optikával és anélkül
A Neptunusz a VLT-vel adaptív optikával és anélkül
A Neptunusz a VLT-vel és a Hubble-űrtávcsővel
A Neptunusz a VLT-vel és a Hubble-űrtávcsővel
A MUSE felvételei az NGC 6388 gömbhalmazról
A MUSE felvételei az NGC 6388 gömbhalmazról

Videók

ESOcast 172 Light: Tűéles felvételek a VLT új adaptív optikájával (4K UHD)
ESOcast 172 Light: Tűéles felvételek a VLT új adaptív optikájával (4K UHD)
Ráközelítés az NGC 6388 jelű gömbhalmazra
Ráközelítés az NGC 6388 jelű gömbhalmazra

Képek összehasonlítása

A Neptunusz a VLT MUSE műszerével az adaptív optika kis látómezejű üzemmódjában
A Neptunusz a VLT MUSE műszerével az adaptív optika kis látómezejű üzemmódjában

Tekintse meg