eso1824nb — Pressemelding

Superskarpe bilder med ny adaptiv optikk på VLT

18. juli 2018

ESOs Very Large Telescope (VLT) har sett sitt første lys med en ny adaptiv optikk-modus kalt lasertomografi – og har tatt bemerkelsesverdig skarpe testbilder av planeten Neptun, stjernehoper og andre objekter. Det banebrytende MUSE-instrumentet i smalt synsfelt-modus, som samarbeider med adaptiv optikk-modulen GALACSI, kan nå bruke denne nye teknikken til å korrigere for turbulens ved forskjellige høyder i atmosfæren. Det er nå mulig å ta bilder fra bakken ved synlige bølgelengder som er skarpere enn bildene fra NASA/ESA Hubble Space Telescope. Kombinasjonen av utsøkt bildeskarphet og de spektroskopiske evnene til MUSE, vil gjøre det mulig for astronomer å studere egenskapene til astronomiske objekter i mye større detalj enn det som tidligere var mulig.

Instrumentet MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) på ESOs Very Large Telescope (VLT) samarbeider med en adaptiv optikk-enhet kalt GALACSI. Denne enheten benytter Laser Guide Star Facility, 4LGSF, et delsystem av Adaptive Optics Facility (AOF). AOF gir adaptiv optikk til instrumenter på VLTs Unit Telescope 4 (UT4). MUSE var det første instrumentet til å dra nytte av dette nye anlegget, og har nå to adaptiv optikk-moduser: bredt synsfelt-modus (Wide Field Mode) og smalt synsfelt-modus (Narrow Field Mode) [1].

MUSE sitt brede synsfelt-modus koblet til GALACSI i bakkelagsmodus korrigerer for virkningen av atmosfærisk turbulens opptil en kilometer over teleskopet over et relativt bredt synsfelt. Mens den nye smale synsfelt-modusen som bruker lasertomografi korrigerer for nesten alle de atmosfæriske turbulensene over teleskopet for å skape mye skarpere bilder, men over et mindre område av himmelen [2].

Med denne nye evnen når det 8 meter store UT4 den teoretiske grensen for bildeskarphet og er ikke lenger begrenset av atmosfærisk uskarphet. Dette er ekstremt vanskelig å oppnå i synlige bølgelengder og gir bilder som er sammenlignbare i skarphet med bildene fra NASA/ESA Hubble Space Telescope. Dette vil gjøre det mulig for astronomer å studere fascinerende objekter som supermassive sorte hull i sentrene av fjerne galakser, jetstråler fra unge stjerner, kulehoper, supernovaer, planeter og deres satellitter i solsystemet og mye mer i enestående detaljer.

Adaptiv optikk er en teknikk for å kompensere for den forstyrrende effekten av Jordens atmosfære, også kjent som astronomisk «seeing», et stort problem som påvirker alle bakkebaserte teleskoper. Den samme turbulensen i atmosfæren som får stjernene til å se ut som de blinker, resulterer i uskarpe bilder av universet når observasjoner gjøres med store teleskoper. Lyset fra stjerner og galakser blir forvrengt når det passerer gjennom atmosfæren, og astronomer må bruke smart teknologi for å forbedre bildekvaliteten.

For å oppnå dette, projiserer fire lyssterke lasere som sitter på UT4 kolonner med intenst oransje lys med 30 cm i diameter på himmelen. Dette stimulerer natriumatomer høyt i atmosfæren og skaper kunstige laser-referansestjerne. Adaptiv optikk-systemer bruker lyset fra disse «stjernene» for å bestemme turbulensen i atmosfæren og beregne korreksjoner tusen ganger per sekund. Disse beregningene styrer det tynne, deformerbare sekundærspeilet på UT4 slik at det hele tiden forandrer form, som korrigerer for det forvrengte lyset.

MUSE er ikke det eneste instrumentet som benytter Adaptive Optics Facility. Et annet adaptivt optikk-system, GRAAL, er allerede i bruk med det infrarøde kameraet HAWK-I. Dette vil bli etterfulgt av det kraftige nye instrumentet ERIS om noen år. Sammen videreutvikler disse store teknologiske stegene innen adaptiv optikk den allerede kraftige flåten av ESO-teleskoper, som bringer universet inn i fokus.

Den nye modusen er også et viktig skritt fremover for ESOs Extremely Large Telescope (ELT), som vil kreve lasertomografi for å nå sine vitenskapelige mål. De nye resultatene fra UT4 med AOF vil bidra til å bringe ELTs ingeniører og forskere nærmere implementeringen av lignende adaptive optikk-teknologi på det 39 meter store teleskopet.

Fotnoter

[1] MUSE og GALACSI i bredt synsfelt-modus gir allerede en korreksjon over et 1,0 bueminutters bredt synsfelt, med piksler som er 0,2 ganger 0,2 buesekunder i størrelse. Den nye smale synsfelt-modusen fra GALACSI dekker et mye mindre 7,5 buesekunders synsfelt, og med mye mindre piksler på bare 0,025 ganger 0,025 buesekunder for å utnytte den utsøkte oppløsningen fullt ut.

[2] Atmosfærisk turbulens varierer med høyde: Noen atmosfæriske lag forårsaker mer nedbrytning av lysstrålen fra stjerner enn andre. Den komplekse adaptive optikk-teknikken for lasertomografi har som mål å korrigere turbulensen til hovedsakelig disse atmosfæriske lagene. Et sett med forhåndsdefinerte lag er valgt for MUSE/GALACSI smale synsfelt-modus på 0 km (bakkelaget – alltid en viktig bidragsyter), 3, 9 og 14 km høyde. Korrigeringsalgoritmen er da optimalisert for disse lagene slik at astronomene kan nå en bildekvalitet nesten like god som med en naturlig referansestjerne og samsvarer med den teoretiske grensen til teleskopet.

Mer informasjon

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 15 land: Belgia, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile og med Australia som en strategisk partner. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal har ESO oppført Very Large Telescope og det verdensledende Very Large Telescope Interferometer, samt de to kartleggingsteleskopene VISTA som observerer i infrarødt og VLT Survey Telescope som observerer i synlig lys. ESO er også en viktig partner i to fasiliteter ved Chajnantor, APEX og ALMA, som er nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge Extremely Large Telescope (ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største «øye» i verden som ser opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Maria Hammerstrøm (oversetter & norsk pressekontakt)
Universitetet i Oslo
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

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

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

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

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1824 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1824nb
Navn:Neptune, NGC 6388
Facility:Very Large Telescope
Instruments:4LGSF, MUSE

Bilder

Neptun fotografert av VLT med MUSE/GALACSI med adaptiv optikk i smalt synsfelt-modus
Neptun fotografert av VLT med MUSE/GALACSI med adaptiv optikk i smalt synsfelt-modus
Bilde av Neptun fra VLT tatt med og uten adaptiv optikk
Bilde av Neptun fra VLT tatt med og uten adaptiv optikk
Neptun fra VLT og Hubble
Neptun fra VLT og Hubble
MUSE-bilde av kulehopen NGC 6388
MUSE-bilde av kulehopen NGC 6388

Videoer

ESOcast 172 Light: Superskarpe bilder med ny adaptiv optikk på VLT
ESOcast 172 Light: Superskarpe bilder med ny adaptiv optikk på VLT
Zoom inn på kulehopen NGC 6388
Zoom inn på kulehopen NGC 6388

Bildesammenligninger

Neptun fotografert av VLT med MUSE med adaptiv optikk i smalt synsfelt-modus
Neptun fotografert av VLT med MUSE med adaptiv optikk i smalt synsfelt-modus

Se også