През 2007 г. Европейската южна обсерватория (ESO) приключи работата по много големия телескоп (VLT) в обсерваторията Paranal в северната част на Чили. Този наземен телескоп е най-модерният оптичен инструмент в света, състоящ се от четири единични телескопа с основни огледала (с диаметър 8,2 метра) и четири подвижни спомагателни телескопа с диаметър 1,8 метра.
Наскоро VLT беше модернизиран с нов инструмент, известен като Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), панорамен спектрограф с интегрално поле, който работи при видими дължини на вълната. Благодарение на новия режим на адаптивна оптика, който това позволява (известен като лазерна томография), VLT успя да придобие наскоро някои изображения на Нептун, звездни клъстери и други астрономически обекти с безупречна яснота.
В астрономията адаптивната оптика се отнася до техника, при която инструментите са в състояние да компенсират замъгляващия ефект, причинен от земната атмосфера, което е сериозен проблем, когато става дума за наземни телескопи. По принцип, докато светлината преминава през нашата атмосфера, тя се изкривява и причинява размиване на отдалечени предмети (поради което звездите изглеждат да мигат, когато се видят с просто око).
Едно решение на този проблем е използването на телескопи в космоса, където атмосферните смущения не са проблем. Друго е да разчитате на напреднали технологии, които могат изкуствено да коригират изкривяванията, като по този начин се получават много по-ясни изображения. Една такава технология е инструментът MUSE, който работи с адаптивна оптична единица, наречена GALACSI - подсистема на съоръжението за адаптивна оптика (AOF).
Инструментът позволява два адаптивни режима на оптика - режим на широко поле и режим на тясно поле. Докато предишният коригира въздействието на атмосферните турбуленции до един километър над телескопа върху сравнително широко зрително поле, режимът на тесното поле използва лазерна томография, за да коригира почти цялата атмосферна турбулентност над телескопа, за да създаде много по-остри изображения, но над по-малък регион на небето.
Това се състои от четири лазера, които са фиксирани към четвъртия телескоп на единица (UT4), който излъчва интензивна оранжева светлина в небето, симулирайки натриеви атоми високо в атмосферата и създавайки изкуствени „Лазерни водачи”. След това светлината от тези изкуствени звезди се използва за определяне на турбулентността в атмосферата и за изчисляване на корекции, които след това се изпращат към деформиращото се вторично огледало на UT4, за да коригират изкривената светлина.
Използвайки този режим на тесно поле, VLT успя да улови забележително остри тестови изображения на планетата Нептун, далечни звездни клъстери (като кълбовидния звезден клъстер NGC 6388) и други обекти. По този начин VLT демонстрира, че неговото UT4 огледало е в състояние да достигне теоретичната граница на остротата на изображението и вече не е ограничено от въздействието на атмосферните изкривявания.
Това по същество означава, че вече е възможно VLT да заснема изображения от земята, които са по-резки от тези, направени от Космически телескоп Хъбъл, Резултатите от UT4 също ще помогнат на инженерите да направят подобни адаптации към изключително големия телескоп (ELT) на ESO, който също ще разчита на лазерна томография, за да проведе своите изследвания и да постигне научните си цели.
Тези цели включват изследване на свръхмасивни черни дупки (SMBHs) в центровете на далечни галактики, струи от млади звезди, кълбовидни клъстери, свръхнови, планети и луни на Слънчевата система и извън слънчеви планети. Накратко, използването на адаптивна оптика - както е тествана и потвърдена от МУЗАТА на VLT - ще позволи на астрономите да използват наземни телескопи, за да изучават свойствата на астрономическите обекти с много по-големи детайли от всякога.
В допълнение, други адаптивни оптични системи ще се възползват от работата с инструмента за адаптивни оптики (AOF) през следващите години. Те включват GSOAL на ESO, адаптивен оптичен модул за наземния слой, който вече се използва от широколентовия инфрачервен апарат Hawk-I. След няколко години към VLT ще бъде добавен и мощният инструмент за подобрена резолюция и спектрограф (ERIS).
Между тези ъпгрейди и внедряването на космически телескопи от ново поколение през следващите години (подобно на Космически телескоп Джеймс Уеб, която ще бъде разгърната през 2021 г.), астрономите очакват да приведат много повече от Вселената „във фокус“. И това, което виждат, със сигурност ще помогне за разрешаването на някои дългогодишни мистерии и вероятно ще създаде още много!
И не забравяйте да се насладите на тези видеоклипове на изображенията, получени от VLT на Нептун и NGC 6388, с любезното съдействие на ESO:
