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Primeira luz do NAOMI

Novo módulo de óptica adaptativa de vanguarda para o Interferómetro do Very Large Telescope do ESO

7 de Dezembro de 2018

O Novo Módulo de Óptica Adaptativa para Interferometria (NAOMI — New Adaptive Optics Module for Interferometry) acaba de ver a sua primeira luz, após a sua instalação nos quatro Telescópios Auxiliares (ATs) de 1,8 metros do Interferómetro do Very Large Telescope (VLTI) do ESO no Observatório do Paranal, Chile. Ao introduzir tecnologia de óptica adaptativa de vanguarda, o NAOMI aumentou as capacidades de imagem do VLTI para níveis sem precedentes, dando aos poderosos instrumentos científicos do VLTI, tais como o GRAVITY, a melhor vista de sempre do Universo.

O VLTI é um modo do Very Large Telescope (VLT) do ESO que permite combinar até quatro ATs ou Telescópios Principais de 8,2 metros do VLT, criando assim um telescópio virtual com um diâmetro que pode ir até aos 130 metros e que pode executar observações de muito alta resolução. Com o VLTI, os astrónomos podem estudar superfícies estelares, núcleos ativos de galáxias, estrelas jovens e uma variedade de outros objetos astronómicos intrigantes.

Para combater os efeitos da turbulência atmosférica que afectam a qualidade das observações levadas a cabo pelo VLTI, o ESO desenvolveu o novo sistema de óptica adaptativa chamado NAOMI. O sistema foi construído para melhorar a sensibilidade e desempenho dos ATs do VLT e surgiu de um trabalho de colaboração com o Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (Centre National de la Recherche Scientifique/Université Grenoble Alpes).

O desenvolvimento do NAOMI tratou-se de um enorme desafio técnico. “Os novos módulos têm que concentrar a luz colectada em fibras ópticas com alguns micrómetros de espessura — o que corresponde a cerca de um décimo da espessura de um cabelo humano!” explica Jean-Philippe Berger do IPAG. “Também tivémos que enfrentar o enorme desafio de instalar os quatro sistemas de óptica adaptativa o mais depressa possível de modo a perturbar minimamente as observações do VLTI.”

Antes do NAOMI, os ATs estavam equipados com o menos sofisticado sistema STRAP (System for Tip/tilt Removal with Avalanche Photodiodes), o qual observava os efeitos da turbulência atmosférica e corrigia a inclinação das frentes de onda recebidas ajustando rapidamente o espelho. Apesar das correções valiosas que fornecia sob boas condições atmosféricas, quando estas condições eram piores a qualidade de imagem diminuia significativamente.

“Observar com o VLTI com os ATs era anteriormente algo muito dependente das condições atmosféricas e depois do pôr do Sol esperávamos ansiosamente para ver se íamos ter uma noite boa,” explica Julien Woillez, Cientista do Projeto VLTI. “O NAOMI está a mudar tudo isso — agora podemos observar de modo eficiente mesmo com piores condições de seeing.”

Ao usar um sistema avançado de óptica adaptativa [1], o NAOMI aumenta a precisão das medições efectuadas pelo VLTI, permitindo atingir uma qualidade de imagem melhor e mais estável. A nova óptica adaptativa muito nítida do VLTI permite tempos de exposição mais longos e muito eficientes até com atmosferas mais turbulentas — tirando assim o máximo partido dos instrumentos do VLTI sob todo o tipo de condições atmosféricas.

“Há noites em que parece que a atmosfera desaparece totalmente! Agora podemos observar objetos muito mais ténues,” conclui Woillez. “Com o NAOMI, podemos utilizar todo o potencial de instrumentos de vanguarda de segunda geração tais como o PIONIER, o GRAVITY e o MATISSE.”

Notas

[1] Uma componente chave do módulo NAOMI é o espelho deformável fabricado pela companhia ALPAO. Constituíndo um verdadeiro feito de engenharia óptica, a forma deste espelho é atualizada 500 vezes por segundo, garantindo assim que a visão do VLTI se mantém praticamente livre de turbulência atmosférica.