Ενώ είναι βολικό για εμάς τους ανθρώπους (και για όλη την άλλη ζωή στον πλανήτη μας για αυτό το θέμα), η ατμόσφαιρα είναι σχεδόν παγκοσμίως καταραμένη μεταξύ των αστρονόμων. Τα τελευταία 20 χρόνια, η ανάπτυξη προσαρμοστικών οπτικών - ουσιαστικά τηλεσκόπια που αλλάζουν το σχήμα των καθρεφτών τους για να βελτιώσει την ικανότητα απεικόνισής τους - έχει βελτιώσει δραματικά αυτό που μπορούμε να δούμε στο διάστημα από τη Γη.
Με μια νέα τεχνική που περιλαμβάνει λέιζερ (Ναι! Λέιζερ!), Οι εικόνες ικανές με ένα προσαρμοστικό τηλεσκόπιο οπτικών θα μπορούσαν να είναι σχεδόν τόσο τραγανές όσο αυτές του Διαστημικού Τηλεσκοπίου Hubble σε ένα ευρύ οπτικό πεδίο. Μια ομάδα αστρονόμων του Πανεπιστημίου της Αριζόνα με επικεφαλής τον Μάικλ Χάρτ έχει αναπτύξει μια τεχνική που βοηθά στη βαθμονόμηση της επιφάνειας του τηλεσκοπίου με ακρίβεια, η οποία οδηγεί σε πολύ, πολύ σαφείς εικόνες αντικειμένων που θα ήταν συνήθως πολύ θολές.
Τα οπτικά προσαρμοστικά με λέιζερ στα τηλεσκόπια είναι μια σχετικά νέα εξέλιξη για την καλύτερη ποιότητα εικόνας από τα επίγεια τηλεσκόπια. Παρόλο που είναι ωραίο να χρησιμοποιείτε διαστημικά τηλεσκόπια όπως το Hubble και το επικείμενο Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb, είναι σίγουρα ακριβό να εκτοξεύονται και να συντηρούνται. Επιπλέον, υπάρχουν πολλοί αστρονόμοι που ανταγωνίζονται για πολύ λίγο χρόνο σε αυτά τα τηλεσκόπια. Τηλεσκόπια όπως το πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο στη Χιλή και το τηλεσκόπιο Keck στη Χαβάη και οι δύο χρησιμοποιούν ήδη οπτικά προσαρμοσμένα με λέιζερ για τη βελτίωση της απεικόνισης.
Αρχικά, η προσαρμοστική οπτική εστίασε σε ένα φωτεινότερο αστέρι κοντά στην περιοχή του ουρανού που παρατηρούσε το τηλεσκόπιο και οι ενεργοποιητές στο πίσω μέρος του καθρέφτη μετακινήθηκαν πολύ γρήγορα από έναν υπολογιστή για να ακυρώσουν τις ατμοσφαιρικές παραμορφώσεις. Αυτό το σύστημα περιορίζεται, ωστόσο, σε περιοχές του ουρανού που περιέχουν ένα τέτοιο αντικείμενο.
Τα οπτικά προσαρμοστικά με λέιζερ είναι πιο ευέλικτα ως προς τη χρηστικότητά τους - η τεχνική περιλαμβάνει τη χρήση ενός μόνο λέιζερ για να διεγείρουν τα μόρια στην ατμόσφαιρα για να λάμψουν και, στη συνέχεια, να το χρησιμοποιούν ως «αστέρι καθοδήγησης» για τη βαθμονόμηση του καθρέφτη για διόρθωση για παραμορφώσεις που προκαλούνται από αναταραχές στην ατμόσφαιρα . Ένας υπολογιστής αναλύει το εισερχόμενο φως από το τεχνητό αστέρι-οδηγό και μπορεί να προσδιορίσει πώς συμπεριφέρεται η ατμόσφαιρα, αλλάζοντας την επιφάνεια του καθρέφτη σε αντιστάθμιση.
Χρησιμοποιώντας ένα μόνο λέιζερ, τα προσαρμοστικά οπτικά μπορούν να αντισταθμίσουν μόνο την αναταραχή σε πολύ περιορισμένο οπτικό πεδίο. Η νέα τεχνική, πρωτοποριακή στο τηλεσκόπιο MMT 6,5 m στην Αριζόνα, χρησιμοποιεί όχι μόνο ένα λέιζερ αλλά πέντε πράσινα λέιζερ για να παράγουν πέντε ξεχωριστά αστέρια-οδηγούς σε ένα ευρύτερο οπτικό πεδίο, 2 λεπτά τόξου. Η γωνιακή ανάλυση είναι μικρότερη από αυτήν της μοναδικής ποικιλίας λέιζερ - για σύγκριση, το Keck ή το VLT μπορεί να παράγει εικόνες με ανάλυση 30-60 milli-arcsecond, αλλά το να βλέπεις καλύτερα σε ένα ευρύτερο οπτικό πεδίο έχει πολλά πλεονεκτήματα.
Η ικανότητα λήψης των φασμάτων των παλαιότερων γαλαξιών, που είναι πολύ αχνές, είναι δυνατή με τη χρήση αυτής της τεχνικής. Λαμβάνοντας τα φάσματα τους, οι επιστήμονες μπορούν να κατανοήσουν καλύτερα τη σύνθεση και τη δομή των αντικειμένων στο διάστημα. Χρησιμοποιώντας τη νέα τεχνική, η λήψη των φασμάτων γαλαξιών ηλικίας 10 δισεκατομμυρίων ετών - και επομένως με πολύ υψηλή κόκκινη μετατόπιση - πρέπει να είναι δυνατή από το έδαφος.
Οι υπερμεγέθεις συστάδες αστεριών θα μπορούσαν επίσης να εξεταστούν πιο εύκολα χρησιμοποιώντας την τεχνική, καθώς οι εικόνες που λαμβάνονται σε ένα μόνο σημείο του τηλεσκοπίου σε διαφορετικές νύχτες θα επιτρέψουν στους αστρονόμους να κατανοήσουν ποια αστέρια είναι μέρος του σμήνους και ποια δεν δεσμεύονται βαρυτικά.
Τα αποτελέσματα των προσπαθειών της ομάδας δημοσιεύθηκαν στο Αστροφυσική Εφημερίδα το 2009, και το πρωτότυπο έγγραφο είναι διαθέσιμο εδώ στο Arxiv.
Πηγή: Eurekalert, χαρτί Arxiv
