V roce 2007 dokončila Evropská jižní observatoř (ESO) práce na Velkém dalekohledu (VLT) na paranální observatoři v severním Chile. Tento pozemní dalekohled je nejpokrokovějším optickým přístrojem na světě, který se skládá ze čtyř jednotkových dalekohledů s hlavními zrcátky (o průměru 8,2 metrů) a čtyř pohyblivých pomocných dalekohledů o průměru 1,8 metru.
Nedávno byl VLT upgradován novým nástrojem známým jako Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), panoramatický spektrograf integrálního pole, který pracuje na viditelných vlnových délkách. Díky novému adaptivnímu optickému režimu, který to umožňuje (známé jako laserová tomografie), dokázala VLT nedávno získat některé obrazy Neptunu, hvězdokup a dalších astronomických objektů s dokonalou čistotou.
V astronomii se adaptivní optika týká techniky, kdy nástroje dokážou kompenzovat rozmazaný efekt způsobený zemskou atmosférou, což je vážný problém, pokud jde o pozemní dalekohledy. V podstatě, jak světlo prochází naší atmosférou, dochází ke zkreslení a způsobuje rozmazání vzdálených objektů (což je důvod, proč se hvězdy při pohledu pouhým okem třpytí).
Jedním z řešení tohoto problému je nasazení dalekohledů do vesmíru, kde atmosférické rušení není problém. Další možností je spoléhat se na pokročilou technologii, která dokáže uměle zkreslit zkreslení, což vede k mnohem jasnějším obrazům. Jednou takovou technologií je nástroj MUSE, který pracuje s adaptivní optickou jednotkou zvanou GALACSI - subsystém Adaptive Optics Facility (AOF).
Přístroj umožňuje dva režimy adaptivní optiky - režim širokého pole a režim úzkého pole. Zatímco první z nich koriguje účinky atmosférické turbulence až jeden km nad dalekohledem v poměrně širokém zorném poli, režim Úzké pole používá laserovou tomografii k úpravě téměř všech atmosférických turbulencí nad dalekohledem k vytvoření mnohem ostřejších obrazů, ale v menší oblasti oblohy.
Skládá se ze čtyř laserů, které jsou připevněny ke čtvrtému jednotkovému dalekohledu (UT4), který vysílá intenzivní oranžové světlo do nebe, simuluje atomy sodíku vysoko v atmosféře a vytváří umělé „laserové průvodce hvězdami“. Světlo z těchto umělých hvězd je pak použito ke stanovení turbulence v atmosféře a k výpočtu korekcí, které jsou poté odeslány do deformovatelného sekundárního zrcadla UT4, aby korigovaly zkreslené světlo.
Pomocí tohoto režimu úzkého pole byla VLT schopna zachytit pozoruhodně ostré testovací obrazy planety Neptun, vzdálené hvězdokupy (jako je hvězdokupový hvězdokup NGC 6388) a další objekty. Tímto způsobem VLT prokázal, že jeho zrcadlo UT4 je schopno dosáhnout teoretického limitu ostrosti obrazu a již není omezeno účinky atmosférického zkreslení.
To v podstatě znamená, že je nyní možné, aby VLT zachytil snímky ze země, které jsou ostřejší než snímky pořízené Hubbleův kosmický dalekohled. Výsledky z UT4 také pomohou konstruktérům provést obdobné adaptace jako extrémně velký dalekohled ESO (ELT), který bude při průzkumech a dosahování vědeckých cílů spoléhat na laserovou tomografii.
Mezi tyto cíle patří studium supermasivních černých děr (SMBH) ve středech vzdálených galaxií, proudů od mladých hvězd, kulových hvězdokup, supernov, planet a měsíců Sluneční soustavy a extra-solárních planet. Stručně řečeno, použití adaptivní optiky - jak bylo testováno a potvrzeno MUSE VLT - umožní astronomům používat pozemní dalekohledy ke studiu vlastností astronomických objektů mnohem podrobněji než kdykoli předtím.
Práce s Adaptive Optics Facility (AOF) bude v nadcházejících letech těžit z dalších adaptivních optických systémů. Patří mezi ně modul ESO GRAAL, modul adaptivní optiky základní vrstvy, který již používá infračervený širokoúhlý zobrazovač Hawk-I. Za několik let bude do VLT přidán také výkonný nástroj pro vylepšené rozlišení a spektrograf (ERIS).
Mezi těmito vylepšeními a rozmístěním vesmírných dalekohledů příští generace (jako je James Webb Space Telescope, který bude nasazen v roce 2021), astronomové očekávají, že mnohem více vesmíru „zaostří“. A to, co vidí, určitě pomůže vyřešit několik dlouhotrvajících záhad a pravděpodobně vytvoří mnohem víc!
A ujistěte se, že si můžete vychutnat tato videa s obrázky získanými VLT Neptunu a NGC 6388, se svolením ESO:
