Vaizdo kreditas: USNO
Kelių JAV observatorijų astronomai paskelbė, kad jie sėkmingai sujungė šešių nepriklausomų teleskopų šviesą, kad susidarytų vienas aukštos raiškos tolimos kelių žvaigždučių sistemos vaizdas. Norint sukurti tokio išsamumo vaizdą, vienas teleskopas turėtų būti 50 metrų skersmens - didesnis nei bet kas, kas šiuo metu egzistuoja. Ši technika, vadinama interferometrija, anksčiau buvo daroma su teleskopų poromis, bet niekada su šešiais.
JAV jūrų observatorijos (USNO), Jūrų tyrimų laboratorijos (NRL) ir Lowello observatorijos astronomai šiandien paskelbė, kad jie sėkmingai sujungė šešių nepriklausomų teleskopų šviesą, kad susidarytų vienas aukštos raiškos vaizdas iš tolimos kelių žvaigždžių sistemos. . Tai yra pirmas kartas, kai tai buvo padaryta elektromagnetinio spektro optinėje srityje. Karinio jūrų laivyno prototipo optinis interferometras (NPOI) Lowello observatorijos Andersono Mesos vietoje netoli Flagstafo Arizonoje stebėjo trigubą žvaigždžių sistemą Eta Virginis, esančią maždaug 130 šviesmečių atstumu nuo Žemės.
„Šis vystymasis leidžia„ susintetinti “teleskopus, kurių apertūra yra didesnė nei šimtai metrų“, - sako Jūrų observatorijos mokslinis direktorius dr. Kennethas Johnstonas. „Tai lems tiesioginį žvaigždžių ir žvaigždžių dėmių paviršiaus vaizdavimą, analogišką saulės spindulių taškams. Ši technologija taip pat gali būti naudojama kosminėse sistemose, skirtose nuotoliniam Žemės ir kitų Saulės sistemos objektų, taip pat žvaigždžių ir galaktikų, jutimui. “
Optiniai interferometrai sujungia kelių nepriklausomų teleskopų šviesą ir sudaro „sintetinį“ teleskopą, kurio gebėjimas padaryti aukštos skiriamosios gebos vaizdą yra proporcingas maksimaliam teleskopų atskyrimui. Jie yra atsakymas į pernelyg dideles sąnaudas ir didžiulius techninius sunkumus, statant ypač didelius monolitinius vieno veidrodžio teleskopus. Kadangi milžiniško teleskopo apertūros sintezės sparta, naudojant interferometro matricą, yra lygi derinių skaičiui tarp bet kurių dviejų matricos teleskopų, šešių NPOI teleskopų derinys turi daugiau nei keturis kartus padidintą NPOI galimybę rinkti duomenis apie konkurentus.
USNO ir NRL, bendradarbiaudami su Lowell observatorija ir gavę finansavimą iš Jūrų tyrimų biuro ir karinio jūrų laivyno okeanografo, 1991 m. Suvienijo savo jėgas, kad sukurtų instrumentą. Žvaigždžių stebėjimai buvo atlikti trijų stočių matricoje nuo „pirmosios šviesos“ 1996 m.
Tačiau dėl techninių sunkumų, susijusių su net nedidelio skaičiaus atskirų teleskopų sujungimu, didelės skiriamosios gebos optinių interferometrų galimybės iki šiol buvo naudojamos tik palyginti paprastuose žvaigždžių šaltiniuose. Į tokius šaltinius lengva atsakyti į pagrindinius klausimus, tokius kaip akivaizdus žvaigždės skersmuo arba netoliese esančių žvaigždžių palydovų buvimas ir judesiai. Tačiau, norėdami padidinti erdvinę skiriamąją gebą ir jautrumą žvaigždžių struktūrai, interferometrai turi sujungti daugiau teleskopų, kad būtų galima tolygiai susintetinti diafragmą. Trys kombinuoti teleskopai suteikia tris matavimus susintetintoje diafragmoje, tačiau šeši teleskopai pateikia 15 derinių.
Norėdami sujungti šešis pluoštus, NPOI komanda sukūrė naujo tipo hibridinių pluoštų kombainą. Be to, buvo sukurta nauja aparatinė ir valdymo sistemos, leidžianti unikaliai koduoti visus įmanomus teleskopų derinius įrašytuose duomenyse, kad būtų galima tinkamai iššifruoti informaciją, reikalingą žvaigždžių bangos fronto suderinimui ir superpozicijai bei vaizdo rekonstravimui.
Interferometrijos sritis yra sparčiai besivystanti sritis, kai milžinai, pavyzdžiui, dvigubi „Keck“ 10 metrų teleskopai, praėjusiais metais pasiekė „pirmuosius pakraščius“, ir Europos pietų observatorijos VLTI planuoja derinti keturių 8 metrų teleskopų apšvietimą. Kuklesni, bet universalūs vaizdo interferometrai, tokie kaip „CHARA“, „COAST“ ir „IOTA“, taip pat veikia kelerius metus, tačiau NPOI yra pirmoji, kuri sujungia šviesą iš visų šešių teleskopų.
Artimiausiu metu NPOI pradės eksploatuoti visas likusias stotis, ant kurių galima pritvirtinti bet kurį iš šešių teleskopų, maksimalų 430 metrų matricos dydį - didžiausią pradinį visų dabartinių vaizdavimo interferometrų projektų pagrindą.
Žvaigždžių astrofiziką sukels revoliucija dėl galimybės tiesiogiai atvaizduoti kitas nei Saulė žvaigždes. Galų gale, dirbant kosmose su patirtimi, surinkta atlikus antžeminius eksperimentus, optinė interferometrija gali išplėsti galimybę vaizduoti Jupiterio dydžio planetas, besisukančias aplink tolimas žvaigždes.
„Prisiminkite ankstyvas radijo interferometrijos dienas ir pažiūrėkite į pasaulinius masyvus, kuriuos mes paprastai naudojame šiandien“, - sako daktaras Johnstonas. „Mes perėjome nuo paprastų dviejų elementų masyvų prie žemyno dydžio, turinčių 10 ar daugiau antenų, kurie sukuria ypač smulkius tolimųjų kvazarų vaizdus. Mes stengiamės pasiekti panašių rezultatų matomos šviesos šaltiniuose “.
Originalus šaltinis: JAV karinio jūrų laivyno observatorijos naujienų leidinys
