هذه صورة لنبتون ، من الأرض! البصريات التكيفية الجديدة من ESO تجعل التلسكوبات الأرضية تتجاهل الغلاف الجوي للأرض
في عام 2007 ، المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) أكملت العمل على تلسكوب كبير جدا (VLT) في مرصد بارانال في شمال تشيلي. هذا التلسكوب الأرضي هو الأداة البصرية الأكثر تقدمًا في العالم ، ويتألف من أربع وحدات تلسكوبات مع مرايا رئيسية (يبلغ قطرها 8.2 مترًا) وأربعة تلسكوبات مساعدة متحركة قطرها 1.8 متر.
في الآونة الأخيرة ، تمت ترقية VLT بأداة جديدة تعرف باسم المستكشف الطيفي متعدد الوحدات (MUSE) ، مخطط طيف بانورامي متكامل يعمل بأطوال موجية مرئية. بفضل وضع البصريات التكيفية الجديد الذي يسمح به (المعروف باسم التصوير المقطعي بالليزر) ، كان VLT قادرًا على ذلك حصلت مؤخرًا على بعض الصور من نبتون والعناقيد النجمية والأجرام الفلكية الأخرى بوضوح لا تشوبه شائبة.
في علم الفلك ، تشير البصريات التكيفية إلى تقنية تكون فيها الأدوات قادرة على تعويض التأثير الضبابي الناجم عن الغلاف الجوي للأرض ، وهي مشكلة خطيرة عندما يتعلق الأمر بالتلسكوبات الأرضية. في الأساس ، عندما يمر الضوء عبر غلافنا الجوي ، يتشوه ويتسبب في تشويش الأجسام البعيدة (وهذا هو سبب ظهور النجوم في وميض عند رؤيتها بالعين المجردة).
تم الحصول على صور لكوكب نبتون أثناء اختبار وضع البصريات التكيفية للمجال الضيق لأداة MUSE / GALACSI على تلسكوب كبير جدًا في ESO. الائتمان: ESO / P. Weilbacher (AIP
يتمثل أحد الحلول لهذه المشكلة في نشر التلسكوبات في الفضاء ، حيث لا يمثل الاضطراب الجوي مشكلة. آخر هو الاعتماد على التكنولوجيا المتقدمة التي يمكنها تصحيح التشوهات بشكل مصطنع ، مما ينتج عنه صور أكثر وضوحًا. إحدى هذه التقنيات هي أداة MUSE ، التي تعمل مع وحدة بصريات تكيفية تسمى a جالاكسي - نظام فرعي من مرفق البصريات التكيفية (AOF).
تتيح الأداة وضعين للبصريات التكيفية - وضع المجال الواسع ووضع المجال الضيق. في حين أن الأول يصحح تأثيرات الاضطرابات الجوية التي تصل إلى كيلومتر واحد فوق التلسكوب على مجال رؤية واسع نسبيًا ، فإن وضع المجال الضيق يستخدم التصوير المقطعي بالليزر لتصحيح جميع الاضطرابات الجوية تقريبًا فوق التلسكوب لإنشاء صور أكثر وضوحًا ، ولكن على مساحة أصغر من السماء.
هذا يتكون من أربعة ليزر التي تم تثبيتها على وحدة تلسكوب الوحدة الرابعة (UT4) تشع ضوءًا برتقاليًا كثيفًا في السماء ، محاكية ذرات الصوديوم في أعالي الغلاف الجوي وتخلق 'نجوم دليل ليزر' اصطناعية. ثم يتم استخدام الضوء من هذه النجوم الاصطناعية لتحديد الاضطراب في الغلاف الجوي وحساب التصحيحات ، والتي يتم إرسالها بعد ذلك إلى المرآة الثانوية القابلة للتشوه في UT4 لتصحيح الضوء المشوه.
باستخدام وضع المجال الضيق هذا ، كان VLT قادرًا على التقاط صور اختبار حادة بشكل ملحوظ لكوكب نبتون ، عناقيد النجوم البعيدة (مثل العنقود النجمي الكروي NGC 6388 ) وأشياء أخرى. وبذلك ، أظهر VLT أن مرآة UT4 الخاصة به قادرة على الوصول إلى الحد النظري لحدة الصورة ولم تعد مقيدة بتأثيرات تشويه الغلاف الجوي.
أقوى نظام نجمي دليل بالليزر في العالم يرى الضوء الأول في مرصد بارانال. الائتمان: ESO
هذا يعني بشكل أساسي أنه من الممكن الآن لـ VLT التقاط صور من الأرض تكون أكثر وضوحًا من تلك التي تم التقاطها بواسطة تلسكوب هابل الفضائي . ستساعد نتائج UT4 أيضًا المهندسين على إجراء تعديلات مماثلة على تلسكوب كبير للغاية ESO (ELT) التي ستعتمد أيضًا على التصوير المقطعي بالليزر لإجراء المسوحات وتحقيق أهدافها العلمية.
وتشمل هذه الأهداف دراسة الثقوب السوداء الهائلة (SMBHs) في مراكز المجرات البعيدة ، والنفاثات القادمة من النجوم الشابة ، والعناقيد الكروية ، والمستعرات الأعظمية ، وكواكب وأقمار النظام الشمسي ، والكواكب الخارجية. باختصار ، فإن استخدام البصريات التكيفية - كما تم اختباره وتأكيده بواسطة MUSE التابع لـ VLT - سيسمح لعلماء الفلك باستخدام التلسكوبات الأرضية لدراسة خصائص الأجسام الفلكية بتفاصيل أكبر بكثير من أي وقت مضى.
بالإضافة إلى ذلك ، ستستفيد أنظمة البصريات التكيفية الأخرى من العمل مع مرفق البصريات التكيفية (AOF) في السنوات القادمة. وتشمل هذه ESO's جريل ، وهي وحدة بصرية تكيفية للطبقة الأرضية يتم استخدامها بالفعل من قبل هوك أنا تصوير مجال واسع بالأشعة تحت الحمراء. في غضون سنوات قليلة ، الأقوياء مصور ودقة محسنة للطيف ستتم أيضًا إضافة أداة (ERIS) إلى VLT.
بين هذه الترقيات ونشر التلسكوبات الفضائية من الجيل التالي في السنوات القادمة (مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، الذي سيتم نشره في عام 2021) ، يتوقع علماء الفلك وضع قدر كبير من الكون 'في دائرة التركيز'. ومن المؤكد أن ما يرونه سيساعد في حل بعض الألغاز التي طال أمدها ، وربما سيخلقون المزيد!
واحرص على الاستمتاع بمقاطع الفيديو هذه للصور التي حصلت عليها VLT of Neptune و NGC 6388 ، بإذن من ESO:
قراءة متعمقة: الذي - التي