Το 2007, το Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο (ESO) ολοκλήρωσε τις εργασίες για το πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο (VLT) στο Παρατηρητήριο Paranal στη βόρεια Χιλή. Αυτό το επίγειο τηλεσκόπιο είναι το πιο προηγμένο οπτικό όργανο στον κόσμο, που αποτελείται από τέσσερα τηλεσκόπια μονάδας με κύριους καθρέφτες (διαμέτρου 8,2 μέτρων) και τέσσερα κινητά βοηθητικά τηλεσκόπια διαμέτρου 1,8 μέτρων.
Πρόσφατα, το VLT αναβαθμίστηκε με ένα νέο όργανο γνωστό ως Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), έναν πανοραμικό φασματογράφο ολοκληρωμένου πεδίου που λειτουργεί σε ορατά μήκη κύματος. Χάρη στη νέα προσαρμοστική λειτουργία οπτικής που επιτρέπει (γνωστή ως τομογραφία λέιζερ), το VLT μπόρεσε να αποκτήσει πρόσφατα μερικές εικόνες του Ποσειδώνα, των αστεριών και άλλων αστρονομικών αντικειμένων με άψογη σαφήνεια.
Στην αστρονομία, η προσαρμοστική οπτική αναφέρεται σε μια τεχνική όπου τα όργανα είναι σε θέση να αντισταθμίσουν το φαινόμενο θολώματος που προκαλείται από την ατμόσφαιρα της Γης, το οποίο είναι ένα σοβαρό πρόβλημα όταν πρόκειται για επίγεια τηλεσκόπια. Βασικά, καθώς το φως περνά μέσα από την ατμόσφαιρα, διαστρεβλώνεται και προκαλεί θάμπωμα μακρινών αντικειμένων (γι 'αυτό τα αστέρια φαίνονται να αναβοσβήνουν όταν φαίνονται με γυμνό μάτι).
Μια λύση σε αυτό το πρόβλημα είναι η ανάπτυξη τηλεσκοπίων στο διάστημα, όπου η ατμοσφαιρική διαταραχή δεν αποτελεί πρόβλημα. Ένα άλλο είναι να βασίζεσαι σε προηγμένη τεχνολογία που μπορεί να διορθώσει τεχνητά τις παραμορφώσεις, με αποτέλεσμα έτσι πολύ πιο καθαρές εικόνες. Μια τέτοια τεχνολογία είναι το όργανο MUSE, το οποίο λειτουργεί με μια προσαρμοστική μονάδα οπτικής που ονομάζεται GALACSI - ένα υποσύστημα του Adaptive Optics Facility (AOF).
Το όργανο επιτρέπει δύο προσαρμοστικές λειτουργίες οπτικής - τη λειτουργία Wide Field και τη λειτουργία στενού πεδίου. Ενώ το πρώτο διορθώνει τις επιπτώσεις της ατμοσφαιρικής αναταραχής έως ένα χιλιόμετρο πάνω από το τηλεσκόπιο σε ένα σχετικά ευρύ οπτικό πεδίο, η λειτουργία Narrow Field χρησιμοποιεί τομογραφία λέιζερ για τη διόρθωση σχεδόν όλων των ατμοσφαιρικών στροβιλισμών πάνω από το τηλεσκόπιο για τη δημιουργία πολύ πιο ευκρινών εικόνων, αλλά σε μια μικρότερη περιοχή του ουρανού.
Αυτό αποτελείται από τέσσερα λέιζερ που στερεώνονται στο τέταρτο τηλεσκόπιο μονάδας (UT4) που ακτινοβολεί έντονο πορτοκαλί φως στον ουρανό, προσομοιώνοντας άτομα νατρίου ψηλά στην ατμόσφαιρα και δημιουργώντας τεχνητά «Laser Guide Stars». Στη συνέχεια χρησιμοποιείται φως από αυτά τα τεχνητά αστέρια για τον προσδιορισμό της αναταραχής στην ατμόσφαιρα και τον υπολογισμό των διορθώσεων, οι οποίες στη συνέχεια αποστέλλονται στον παραμορφώσιμο δευτερεύοντα καθρέφτη του UT4 για διόρθωση του παραμορφωμένου φωτός.
Χρησιμοποιώντας αυτήν τη στενή λειτουργία πεδίου, το VLT μπόρεσε να συλλάβει εξαιρετικά ευκρινείς δοκιμαστικές εικόνες του πλανήτη Ποσειδώνα, απομακρυσμένες συστάδες αστεριών (όπως το σφαιρικό σμήνος αστεριών NGC 6388) και άλλα αντικείμενα. Με αυτόν τον τρόπο, το VLT απέδειξε ότι ο καθρέφτης UT4 του είναι σε θέση να φθάσει στο θεωρητικό όριο της ευκρίνειας της εικόνας και δεν περιορίζεται πλέον από τις επιπτώσεις της ατμοσφαιρικής παραμόρφωσης.
Αυτό ουσιαστικά σημαίνει ότι είναι πλέον δυνατό για το VLT να τραβήξει εικόνες από το έδαφος που είναι πιο ευκρινείς από αυτές που τραβήχτηκαν από το Διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Τα αποτελέσματα από το UT4 θα βοηθήσουν επίσης τους μηχανικούς να κάνουν παρόμοιες προσαρμογές στο Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο (ELT) του ESO, το οποίο θα βασιστεί επίσης στην τομογραφία λέιζερ για τη διεξαγωγή των ερευνών του και την επίτευξη των επιστημονικών του στόχων.
Αυτοί οι στόχοι περιλαμβάνουν τη μελέτη των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών (SMBHs) στα κέντρα απομακρυσμένων γαλαξιών, πίδακες από νεαρά αστέρια, σφαιρικές συστάδες, σουπερνόβες, τους πλανήτες και τα φεγγάρια του Ηλιακού Συστήματος και τους εξωηλιακούς πλανήτες. Εν ολίγοις, η χρήση προσαρμοστικών οπτικών - όπως έχει δοκιμαστεί και επιβεβαιωθεί από το VLT's MUSE - θα επιτρέψει στους αστρονόμους να χρησιμοποιούν επίγεια τηλεσκόπια για να μελετήσουν τις ιδιότητες των αστρονομικών αντικειμένων με πολύ μεγαλύτερη λεπτομέρεια από ποτέ.
Επιπλέον, άλλα προσαρμοστικά οπτικά συστήματα θα επωφεληθούν από τη συνεργασία με το Adaptive Optics Facility (AOF) τα επόμενα χρόνια. Σε αυτά περιλαμβάνεται το GRAAL του ESO, μια προσαρμοσμένη μονάδα οπτικών επιπέδων εδάφους που χρησιμοποιείται ήδη από τη συσκευή απεικόνισης υπερύθρων Hawk-I. Σε λίγα χρόνια, το ισχυρό όργανο Enhanced Resolution Imager and Spectrograph (ERIS) θα προστεθεί επίσης στο VLT.
Μεταξύ αυτών των αναβαθμίσεων και της ανάπτυξης διαστημικών τηλεσκοπίων επόμενης γενιάς τα επόμενα χρόνια (όπως το Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, το οποίο θα αναπτυχθεί το 2021), οι αστρονόμοι αναμένουν να φέρουν πολύ περισσότερο το Σύμπαν «στο επίκεντρο». Και αυτό που βλέπουν είναι σίγουρο ότι θα βοηθήσει στην επίλυση ορισμένων μακροχρόνιων μυστηρίων και πιθανότατα θα δημιουργήσει πολύ περισσότερα!
Και βεβαιωθείτε ότι απολαμβάνετε αυτά τα βίντεο των εικόνων που αποκτήθηκαν από το VLT του Neptune και το NGC 6388, με ευγενική παραχώρηση του ESO:
