eso1824ru — Фото-релиз

С новой системой адаптивной оптики на VLT получены изображения сверхвысокой четкости

18 июля 2018 г., St.-Petersburg

На Очень Большом Телескопе ESO (VLT) прошли первые наблюдения с новой системой адаптивной оптики в режиме «лазерной томографии». Получены исключительно четкие тестовые изображения планеты Нептун, звездных скоплений и других объектов. В пионерских наблюдениях с приемником MUSE в режиме малого поля (Narrow-Field Mode) с модулем адаптивной оптики GALACSI эта новая методика может использоваться для коррекции турбулентности на разных высотах в атмосфере. Стало возможно получать с земной поверхности в видимом диапазоне длин волн изображения с четкостью выше, чем у Космического телескопа Хаббла NASA/ESA. Сочетание великолепной четкости изображений и спектроскопических возможностей приемника MUSE позволит астрономам изучать свойства космических объектов гораздо детальнее, чем прежде.

Многоканальный спектрограф MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), установленный на Очень Большом Телескопе ESO (VLT), работает в сочетании с блоком адаптивной оптики GALACSI. В нем используется четырехлазерное устройство формирования «искусственных звезд» 4LGSF (Laser Guide Stars Facility), в свою очередь входящее в состав системы адаптивной оптики AOF (Adaptive Optics Facility). AOF обеспечивает адаптивную оптическую коррекцию для приемников четвертого «юнита» -- Основного телескопа комплекса VLT (UT4). Спектрограф MUSE был первым инструментом, для которого была использована эта новая техника повышения качества изображений. Теперь он работает в двух адаптивно-оптических режимах: широкого (Wide Field Mode) и малого поля (Narrow Field Mode) [1].

Сочетание в приемнике MUSE режима широкого поля с применением блока GALACSI в режиме приземного слоя дает коррекцию влияния атмосферной турбулентности на высотах до одного километра над телескопом в сравнительно широком поле  зрения. Однако новый режим малого поля с применением метода лазерной томографии корректирует почти всю атмосферную турбулентность над телескопом и позволяет получить гораздо более четкие изображения, хотя и в меньшей области неба [2].

Новые усовершенствования позволяют 8-метровому телескопу UT4 достичь теоретического предела четкости (оптического разрешения). Атмосферные искажения изображений его больше не ограничивают. Этого уровня качества изображений исключительно трудно достичь в оптическом диапазоне. В результате на UT4 теперь можно получать изображения, сравнимые по четкости с теми, которые строятся Космическим телескопом Хаббла NASA/ESA. Новая оптическая техника позволит астрономам изучать с беспрецедентными подробностями такие необычные объекты, как сверхмассивные черные дыры в центрах удаленных галактик, джеты, выбрасываемые молодыми звездами, шаровые скопления, сверхновые, планеты и их спутники в Солнечной системе и многие другие.

Адаптивная оптика – метод компенсации размывающего оптические изображения звезд влияния земной атмосферы. Качество изображений, на которое оказывает влияние атмосферная турбулентность, обозначается термином «сиинг». Искажение изображений атмосферой – большая проблема, с которой всегда сталкиваются наблюдатели на наземных телескопах. Турбулентность воздуха в атмосфере, заставляющая звезды мерцать, когда мы видим их невооруженным глазом, приводит и к размыванию изображений космических объектов, получаемых на больших телескопах. Проходя сквозь атмосферу, свет звезд и галактик искажается и астрономам приходится использовать изощренные методы для искусственного улучшения качества изображений.

С этой целью на телескопе UT4 установлены четыре мощных лазера, каждый из которых посылает в небо 30-сантиметровой толщины столб интенсивного оранжевого света, возбуждающий в верхних слоях атмосферы атомы натрия, которые телескоп «видит» как лазерные «искусственные звезды». Системы адаптивной оптики используют свет, принимаемый ими от этих ярких “звезд”, чтобы определить параметры атмосферной турбулентности и по ним с частотой тысячу раз в секунду вычислить компенсирующие эту турбулентность деформации гибкого вторичного зеркала UT4.

Спектрограф MUSE – не единственный инструмент, в котором изображения корректируются системой адаптивной оптики AOF. Еще один компонент этой системыGRAAL, уже работает в сочетании с инфракрасной камерой HAWK-I, которую через несколько лет сменит новый мощный преемник ERIS. Эти значительные усовершенствования, вносимые адаптивной оптикой, увеличивают и без того большую оптическую мощь и эффективность флота телескопов ESO.

Новый режим наблюдений также представляет собой большой шаг вперед в создании Чрезвычайно Большого Телескопа ESO (ELT), которому метод лазерной томографии очень пригодится для достижения его научных целей. Результаты, полученные на UT4 с применением системы AOF, помогут инженерам и ученым, работающим над созданием крупнейшего в мире телескопа, оснастить 39-метровый гигант подобными адаптивно-оптическими устройствами .

Примечания

[1] Приемник MUSE в комбинации с GALACSI в режиме широкого поля уже обеспечивает коррекцию на поле зрения поперечником в 1.0 угловую минуту при размере пикселя 0.2”х0.2”. Новый режим малого поля с GALACSI покрывает гораздо меньшее поле в 7.5 угловых секунд, но с гораздо меньшими размерами пикселей: 0.025”х0.025”, реализуя при этом максимальное теоретическое разрешение телескопа.

[2] Атмосферная турбулентность меняется с высотой. Некоторые слои атмосферы вносят большие искажения в оптические изображения звезд, чем другие. Сложная адаптивно-оптическая техника лазерной томографии имеет целью скорректировать турбулентность в основном именно в этих слоях. В режиме малого поля комплекса MUSE/GALACSI задается заранее определенный набор высот атмосферных слоев: 0 км (приземный слой, всегда вносящий значительный вклад в искажения), 3, 9 и 14 км. Затем алгоритм коррекции оптимизируется для этих слоев, чтобы позволить достичь качества изображения почти столь же высокого, как с настоящей опорной звездой, и в конечном счете реализовать максимальное теоретическое разрешение телескопа.

Узнать больше

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, намного обгоняющая по продуктивности другие наземные астрономические обсерватории мира. В ее работе участвуют 15 стран: Австрия, Бельгия, 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, и Австралия, являющаяся ее стратегическим партнером. 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), способный работать в формате Очень Большого Телескопа-Интерферометра VLTI, и два крупнейших широкоугольных телескопа: VISTA, выполняющий обзоры неба в инфракрасных лучах, и обзорный телескоп оптического диапазона VLT (VLT Survey Telescope). ESO также является одним из основных партнеров по эксплуатации двух инструментов субмиллиметрового диапазона на плато Чахнантор: телескопа 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: +79112122130
Сотовый: +79112122130
Email: kirill.maslennikov1@gmail.com

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

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

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

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1824.

О релизе

Релиз №:eso1824ru
Название:Neptune, NGC 6388
Facility:Very Large Telescope
Instruments:4LGSF, MUSE

Изображения

Нептун: VLT с приемником MUSE/GALACSI в адаптивно-оптическом режиме малого поля
Нептун: VLT с приемником MUSE/GALACSI в адаптивно-оптическом режиме малого поля
Изображения Нептуна, полученные на VLT с адаптивной оптикой и без нее
Изображения Нептуна, полученные на VLT с адаптивной оптикой и без нее
Нептун: снимки VLT и Хаббла
Нептун: снимки VLT и Хаббла
Полученные с приемником MUSE изображения шарового звездного скопления NGC 6388
Полученные с приемником MUSE изображения шарового звездного скопления NGC 6388

Видео

ESOcast 172 Light: сверхчеткие изображения, полученные с применением новой системы адаптивной оптики на VLT (4K UHD)
ESOcast 172 Light: сверхчеткие изображения, полученные с применением новой системы адаптивной оптики на VLT (4K UHD)
Zooming in on the globular star cluster NGC 6388
Zooming in on the globular star cluster NGC 6388
только на английском

Сравнительные фото

Neptune from the VLT with MUSE Narrow Field Mode adaptive optics
Neptune from the VLT with MUSE Narrow Field Mode adaptive optics
только на английском

Также смотрите наши