Uyarlamalı Optik

Aktif optik bir teleskopun ana aynasını sürekli mükemmel bir şekilde tutsa da, Yeryüzü atmosferindeki türbülans (hareketlenmeler), ESO’nun Çok Büyük Teleskop’una (VLT) ev sahipliği yapan Şili’deki Paranal’ın da aralarında yer aldığı gökbilim için en iyi yerlerden bile elde edilen görüntülerin bozulmasına yol açabilmektedir. Yıldızların kırpışmasına yol açan bu türbülans şairlere ilham vermiş olsa da, gökbilimcilerin işini bozmaktadır, çünkü Evren’in en güzel inceliklerini bulanık hale getirmektedir. Doğrudan uzaydan gözlem yapmak bu atmosferik bulanıklaştırma etkisinden kurtarsa da, yer-konuşlu tesislerle karşılaştırıldıklarında yüksek maliyetleri nedeniyle uzay teleskoplarını işletmeyi ve yeryüzünden uzaya teleskop göndermeyi sınırlandırmaktadır.

Gökbilimciler uyarlamalı optik adı verilen bir yöntemi kullanmaya başlamışlardır. Gelişmiş, bilgisayarlarca kontrol edilen Yeryüzü atmosferindeki türbülansın neden olduğu bozulmalara karşı gerçek zamanlı şekil değiştirebilen aynalar, alınan görüntüleri sanki uzaydan çekilmiş gibi keskin hale getirebilmektedir. Uyarlamalı optik düzeltilmiş optik bir sistem meydana getirerek aksi halde yerden görülemeyecek olan çok daha sönük gökbilimsel nesnelerin ince ayrıntılarına kadar gözlenebilmesini sağlamaktadır.

Uyarlamalı optik tekniğinde gözlemi yapılacak nesneye oldukça yakın, yeterince parlak bir yıldızın olması gereklidir. Bu referans yıldızı yerel atmosferdeki değişimlerin neden olduğu bulanıklığın ölçülerek şekil değiştirebilen aynalar tarafından giderilmesine yardımcı olmaktadır. Bu tür uygun yıldızlar gökyüzünün her yerinde bulunamadığı için, gökbilimciler bunun yerine Yeryüzü’nün üst atmosferine güçlü lazer ışığı yollayarak yapay bir yıldız oluşturmaktadırlar. Lazer güdümlü yıldızlar sayesinde, neredeyse tüm gökyüzü uyarlamalı optik ile gözlenebilmektedir.

1989’dan bu yana, Avrupa Güney Gözlemevi uyarlamalı optik ve lazer güdümlü yıldız teknolojilerinin geliştirilmesine öncülük etmiştir. VLT Lazer Yıldız Tesis güney yarımkürede bu türden bir ilkti. Yıllar boyunca ESO birçok Avrupalı araştırma merkezi ile ortak çalışarak bu alanda dünya liderliğini sürdürmüştür. Paranal Gözlemevi şu anda faaliyet gösteren en gelişmiş ve en çok sayıda uyarlamalı optik sistemi barındıran yerdir.

Laser Guide Star Facility (LGSF)
Laser Guide Star Facility (LGSF).
Credit: ESO/H.H.Heyer
Shooting a Laser at the Galactic Centre
Shooting a Laser at the Galactic Centre.
Credit: ESO/Y. Beletsky
The Centre of the Milky Way
The Centre of the Milky Way.
Credit: ESO/S. Gillessen et al.

ESO’nun uyarlamalı optik tesisleri birinci sınıf bilimsel sonuçlar elde etmiştir. Bunlar arasında parlak bir yıldızın yakınındaki bir ötegezegenin doğrudan gözlenmesi ile Samanyolu’nun merkezindeki kara deliğin temel özelliklerinin belirlenmesi bulunmaktadır.

Uyarlamalı optik sistemlerinin yeni nesil uygulamaları Avrupa Komisyonu araştırma destek anlaşmaları sayesinde hem VLT hem de Aşırı Büyük Teleskop (ELT) için sağlanacaktır. VLT için kararlaştırılan proje ile birçok lazer güdümlü yıldız tek seferde kullanılabilecek, bunun yanısıra gelişmiş bir uyarlamalı optik aygıtı SPHERE gezegen avcısı da hazırlanacaktır. Ayrıca geliştirilme aşamasında olan ileri sistemlerle, 40-metre sınıfı çaplı birincil aynaya sahip olacak ELT gibi projeler için de karşılaşılacak olan zorlukların aşılması planlanmaktadır. Daha geniş bir düzeltilmiş görüş alanını elde etmek için son zamanlarda önemli bir aşama kaydedilmiş olup, sonuçlar gelecekteki VLT ve ELT uyarlamalı optik sistemleri üzerinde etki gösterecektir.