Obrazový kredit: USNO
Astronomové z několika amerických observatoří oznámili, že úspěšně sloučili světlo ze šesti nezávislých dalekohledů a vytvořili jediný obraz vzdáleného vícehvězdičkového systému s vysokým rozlišením. K vytvoření obrazu s takovou úrovní detailů by jeden dalekohled musel být 50 metrů napříč - větší než cokoli, co v současnosti existuje. Tato technika, zvaná interferometrie, se dříve prováděla s dvojicemi dalekohledů, ale nikdy s tolika než šesti.
Astronomové z US Naval Observatory (USNO), Naval Research Laboratory (NRL) a Lowell Observatory dnes oznámili, že úspěšně kombinovali světlo ze šesti nezávislých dalekohledů, aby vytvořili jediný obraz vzdáleného vícehvězdičkového systému s vysokým rozlišením. . Je to poprvé, co se to kdy stalo v optické oblasti elektromagnetického spektra. Optický interferometr Navy Prototype Interferometer (NPOI) v lokalitě Anderson Mesa Lowell Observatory v blízkosti Flagstaffu pozoroval Arizona trojitý hvězdný systém Eta Virginis, vzdálený asi 130 světelných let od Země.
„Tento vývoj umožňuje„ syntetizovat “dalekohledy s otvory většími než stovky metrů,“ říká Dr. Kenneth Johnston, vědecký ředitel námořní observatoře. "To povede k přímému zobrazování povrchů hvězd a hvězdných skvrn, analogických slunečním skvrnám na Slunci." Tuto technologii lze také použít pro vesmírné systémy pro dálkové snímání Země a dalších objektů ve sluneční soustavě, jakož i pro hvězdy a galaxie. “
Optické interferometry kombinují světlo z několika nezávislých dalekohledů do „syntetického“ dalekohledu, jehož schopnost vytvořit obraz s vysokým rozlišením je úměrná maximální separaci dalekohledů. Jsou odpovědí na neúnosné náklady a obrovské technické potíže při stavbě extrémně velkých monolitických dalekohledů s jedním zrcadlem. Protože rychlost, jakou je obří dalekohled syntetizován pomocí interferometrového pole, se rovná počtu kombinací mezi libovolnými dvěma dalekohledy pole, má kombinace šesti dalekohledů NPOI více než čtyřnásobná schopnost NPOI shromažďovat data přes své konkurenty.
USNO a NRL, ve spolupráci s Lowell Observatory a s financováním od Office námořního výzkumu a oceánograf námořnictva, spojil síly v roce 1991 stavět nástroj. Hvězdná pozorování byla prováděna pomocí tří staničního pole od „prvního světla“ v roce 1996.
Vzhledem k technickým obtížím spojeným s propojením i malého počtu samostatných dalekohledů se však schopnosti optických interferometrů s vysokým rozlišením dosud využívaly pouze na relativně jednoduchých hvězdných zdrojích. Základní otázky, jako je zjevný průměr hvězdy nebo existence a pohyby blízkých hvězdných společníků, jsou pro takové zdroje snadno zodpovězeny. Pro zvýšení prostorového rozlišení a citlivosti na hvězdnou strukturu však interferometry musejí spojovat více dalekohledů, aby poskytovaly rovnoměrné vzorkování syntetizovaného otvoru. Tři kombinované dalekohledy poskytují tři syntetické otvory v syntetickém otvoru, ale šest dalekohledů poskytuje 15 kombinací.
Pro sloučení těchto šesti paprsků navrhl tým NPOI nový typ hybridního kombinátoru paprsků. Kromě toho byly vyvinuty nové hardwarové a řídicí systémy, které jedinečně kódují každou možnou kombinaci dalekohledu v zaznamenaných datech, takže informace potřebné pro zarovnání a superpozici čelních vln hvězdného světla a rekonstrukce obrazu mohou být řádně dekódovány.
Pole interferometrie je rychle se rozvíjející, obry jako dvojité dalekohledy Keck s 10 metry dosáhly v loňském roce „prvních třásní“ a plán VLTI Evropské jižní observatoře plánuje kombinovat světlo ze čtyř 8 metrů dalekohledů. Skromnější, ale všestrannější zobrazovací interferometry jako CHARA, COAST a IOTA fungovaly také několik let, ale NPOI je první, která kombinuje světlo z celé řady šesti dalekohledů.
V blízké budoucnosti uvede NPOI do provozu všechny zbývající stanice, na které lze namontovat kterýkoli ze šesti dalekohledů, s maximální velikostí pole 430 metrů, což je největší základní linie všech současných projektů interferometru.
Hvězdná astrofyzika bude převratná schopností přímo zobrazovat hvězdy jiné než Slunce. Nakonec, pokud je použita ve vesmíru se zkušenostmi získanými z pozemních experimentů, optická interferometrie může vyvinout schopnost zobrazovat planety velikosti Jupitera obíhající vzdálené hvězdy.
"Pamatujte na rané dny radiofrekvenční interferometrie a podívejte se na celosvětová pole, která dnes běžně používáme," říká Dr. Johnston. „Přecházeli jsme od jednoduchých dvouprvkových polí k kontinentům velikosti s 10 nebo více anténami, které vytvářejí obrazy vzdálených kvasarů ve velmi jemném měřítku. Stojíme na pokraji dosažení podobných výsledků u zdrojů viditelného světla. “
Původní zdroj: US Naval Observatory News Release
