Resim kredisi: ESO
Avrupa Güney Gözlemevi'nden bir mühendis ekibi geçtiğimiz günlerde Şili'deki Paranal Gözlemevi'ndeki Çok Büyük Teleskop (VLT) üzerinde yeni bir adaptif optik tesisini test etti. Bu teknoloji, Dünya atmosferinin neden olduğu bozulmayı gidermek için teleskop tarafından çekilen görüntüleri uyarlar. sanki uzaydan görülüyormuş gibi. Bir sonraki adım, benzer sistemleri tesisteki tüm teleskoplara bağlamak ve daha sonra bunları geniş bir diziye bağlamak olacaktır. Bu, gözlemevinin nesneleri bugünden 100 kat daha soluk çözmesine izin vermelidir.
18 Nisan 2003'te ESO'dan bir mühendis ekibi, Paranal Gözlemevindeki (Şili) Çok Büyük Teleskop (MAC) üzerindeki MACAO-VLTI Adaptif Optik tesisinin başarılı bir şekilde “İlk Işık” başarısını kutladı. Bu, NACO tesisini (ESO PR 25/01) takiben, bu gözlemevinde devreye alınan ikinci Adaptif Optik (AO) sistemidir.
Yer tabanlı bir teleskopun elde edilebilir görüntü netliği normalde atmosfer türbülansının etkisiyle sınırlıdır. Bununla birlikte, Uyarlanabilir Optik (AO) teknikleriyle, bu büyük dezavantaj, teleskopun teorik olarak mümkün olduğu kadar keskin, yani uzaydan çekilmiş gibi görüntüler üretmesi için aşılabilir.
“MACAO” kısaltması, atmosferik türbülansın bulanıklaştırıcı etkisini “ortadan kaldıran” optik düzeltmelerin yapılmasına atıfta bulunan “Çok Uygulama Eğrili Uyarlanabilir Optik” anlamına gelmektedir.
MACAO-VLTI tesisi ESO'da geliştirildi. Her biri 8.2 metrelik VLT Ünitesi Teleskopu için dört tanesi teleskopların altına (Coud® odalarında) kurulacak olan oldukça karmaşık bir sistemdir. Bu sistemler, VLT İnterferometresindeki (VLTI) ortak odağa yönlendirilmeden önce ışık ışınlarının büyük teleskoplardan (atmosferik türbülansla indüklenen) çarpıklıklarını düzeltir.
İlki şu anda mevcut olan dört MACAO-VLTI ünitesinin kurulması, VLT interferometrisindeki bir devrimden daha az bir şey olmayacaktır. VLTI'nin duyarlılığında 100 katlık kazanç nedeniyle, büyük bir verimlilik kazancı ortaya çıkacaktır.
Basitçe söylemek gerekirse, MACAO-VLTI ile göksel nesneleri şimdiye kadar 100 kat daha soluk gözlemlemek mümkün olacak. Yakında gökbilimciler, şimdiye kadar bu güçlü gözlem tekniği ile ulaşılamayacak kadar çok sayıda nesnenin VLTI (ESO PR 23/01) ile parazit saçakları elde edebileceklerdir; dış galaksiler. Sonraki yüksek çözünürlüklü görüntüler ve spektrumlar, ekstragalaktik araştırmalarda ve ayrıca kendi galaksimiz Samanyolu'nda birçok zayıf nesnenin çalışmalarında tamamen yeni perspektifler açacaktır.
Bu süre zarfında, dört MACAO-VLTI tesisinin ilki bir dizi gözlem yoluyla kurulmuş, entegre edilmiş ve test edilmiştir. Bu testler için, performansın ayrıntılı bir değerlendirmesine izin veren bir kızılötesi kamera özel olarak geliştirilmiştir. Ayrıca, bazıları burada gösterilen çeşitli göksel nesnelerin ilk, muhteşem manzaralarını da sağladı.
MACAO - Çok Uygulamalı Eğrilik Uyarlamalı Optik tesisi
Adaptive Optics (AO) sistemleri, atmosferik türbülansın neden olduğu görüntü bozulmasını önleyen bilgisayar kontrollü deforme olabilir ayna (DM) ile çalışır. “Wavefront sensörü” (özel bir kamera) tarafından elde edilen görüntü verilerinden, saniyede yüzlerce kez çok yüksek hızda elde edilen gerçek zamanlı optik düzeltmelere dayanmaktadır.
ESO Multi Application Curvature Adaptive Optics (MACAO) sistemi, 60 Hz bimorf deforme olabilen ayna (DM) ve 350 Hz (saniyede kez) “kalp atışı” ile 60 elemanlı eğrilik dalga önü sensörü kullanır. Bu yüksek uzamsal ve zamansal düzeltme gücüyle MACAO, spektrumun kızılötesi bölgesine yakın bir dalga boyunda 8.2 m'lik bir VLT Birim Teleskobunun teorik olarak mümkün (“kırınım sınırlı”) görüntü kalitesini neredeyse geri yükleyebilir. 2? M. 60 mili-yays sırasının ortaya çıkan görüntü çözünürlüğü (keskinlik), standart görme sınırlı gözlemlerle karşılaştırıldığında 10 kattan daha fazla bir iyileşmedir. AO tekniğinin yararı olmadan, bu görüntü keskinliği ancak teleskop Dünya atmosferinin üzerine yerleştirilmişse elde edilebilir.
MACAO-VLTI'nın şu anki teknik gelişimi 1999'da başladı ve 6 aylık aralıklarla proje incelemeleri ile proje hızla hızlandı. Etkili tasarım, ESO'daki AO departmanı ile Avrupa endüstrisi arasında, 60 aktüatörlü bimorph DM, hızlı reaksiyonlu bir eğim montajı ve çok sayıda yüksek teknoloji ürünü bileşenin titiz bir şekilde üretilmesine katkıda bulunan çok verimli bir işbirliğinin sonucudur. diğerleri. Bu karmaşık gerçek zamanlı sistemin montajı, testleri ve performans ayarı ESO-Garching personeli tarafından üstlenildi.
Paranal'da Kurulum
MACAO bileşenleri ile 60+ metreküplük sevkıyatın ilk kasaları 12 Mart 2003'te Paranal Gözlemevi'ne ulaştı. Kısa bir süre sonra ESO mühendisleri ve teknisyenleri, VLT 8.2-m KUEYEN teleskopunun altındaki bu karmaşık enstrümanın özenli montajına başladı ( eski UT2).
Elektroniklerin, su soğutma sistemlerinin, mekanik ve optik bileşenlerin kurulumunu içeren özenle planlanmış bir planı izlediler. Sonunda, planlanan ilk test gözlemlerinden bir hafta önce tam olarak monte edilmiş bir alet sunarak zorlu optik hizalamayı gerçekleştirdiler. Bu ekstra hafta, gerçek gözlemlerin hazırlanmasında çok sayıda test ve kalibrasyon yapmak için çok hoş ve yararlı bir fırsat sağladı.
AO, İnterferometrinin hizmetine
VLT İnterferometre (VLTI), iki veya daha fazla 8.2- VLT Ünitesi Teleskopu tarafından yakalanan yıldız ışığını birleştirir (daha sonra aynı zamanda dört adet hareketli 1,8 m Yardımcı Teleskoptan) ve görüntü çözünürlüğünü büyük ölçüde artırmaya izin verir. Teleskoplardan gelen ışık huzmeleri “fazda” (tutarlı bir şekilde) bir araya getirilir. Birincil aynalardan başlayarak, dalga boyunun bir kısmı, yani nanometre içinde birleştirildikleri interferometrik Laboratuvara ulaşmadan önce birkaç yüz metrelik toplam mesafeler boyunca farklı yolları boyunca çok sayıda yansıma geçirirler.
İnterferometrik teknikten elde edilen kazanç muazzamdır - 100 metre ile ayrılmış iki teleskoptan gelen ışık ışınlarını birleştirmek, aksi takdirde sadece 100 metre çapında tek bir teleskopla çözülebilecek ayrıntıların gözlemlenmesine izin verir. İnterferometrik ölçümleri yorumlamak ve gözlenen nesnelerin yıldız çapları vb. Gibi önemli fiziksel parametrelerini çıkarmak için karmaşık veri azaltımı gereklidir. ESO PR 22/02.
VLTI, gözlemlenen interferometrik saçak deseninin kontrastı ile ifade edilen birleşik kirişlerin tutarlılık derecesini ölçer. Tek tek ışınlar arasındaki tutarlılık derecesi ne kadar yüksek olursa, ölçülen sinyal o kadar güçlüdür. Atmosferik türbülansın getirdiği dalga önü sapmalarını ortadan kaldırarak, MACAO-VLTI sistemleri münferit teleskop ışınlarını birleştirme verimliliğini büyük ölçüde artırır.
İnterferometrik ölçüm işleminde, yıldız ışığının işlevlerini yerine getirebilmesi için son derece küçük optik fiberlere enjekte edilmesi gerekir; sadece 6 m (0.006 mm) çapında. MACAO'nun “yeniden odaklanma” eylemi olmadan, teleskoplar tarafından yakalanan yıldız ışığının sadece küçük bir kısmı liflere enjekte edilebilir ve VLTI tasarlandığı verimin zirvesinde çalışmayacaktır.
MACAO-VLTI artık enjekte edilen ışık akısında bir faktör 100 kazanımına izin verecek - bu, her ikisi de MACAO-VLTI'larla donatılmış iki VLT Ünitesi Teleskopu birlikte çalıştığında ayrıntılı olarak test edilecektir. Bununla birlikte, ilk sistemle elde edilen çok iyi performans, mühendisleri bu siparişin bir kazanımına gerçekten ulaşılacağından emin hale getirir. Bu nihai test, ikinci MACAO-VLTI sistemi bu yılın sonunda kurulur kurulmaz yapılacaktır.
MACAO-VLTI İlk Işık
Bir aylık kurulum çalışmasından ve KUEYEN'in Nasmyth odağına kurulan yapay bir ışık kaynağıyla yapılan testlerden sonra, MACAO-VLTI, birkaç astronomik obejtten “gerçek” ışık aldığında 18 Nisan'da “İlk Işık” a sahipti.
1.2, 1.6 ve 2.2? M'de kızılötesine yakın spektral bantlarda görüntü iyileştirmeyi (keskinlik, ışık enerjisi konsantrasyonu) ölçmek için önceki performans testleri sırasında, MACAO-VLTI bunun için geliştirilen ısmarlama Kızılötesi Test Kamerası ile kontrol edildi. ESO tarafından amaçlanmıştır. Bu ara test, düzeltilmiş bir ışık demetini VLTI'ya beslemek için kullanılmadan önce MACAO'nun düzgün çalışmasını sağlamak için gerekliydi.
Çeşitli fonksiyonların ve operasyonel parametrelerin sadece birkaç gece test edilmesinden ve optimize edilmesinden sonra, MACAO-VLTI astronomik gözlemler için kullanılmaya hazırdı. Aşağıdaki görüntüler ortalama görme koşulları altında çekilmiştir ve MACAO-VLTI kullanılırken görüntü kalitesindeki iyileşmeyi göstermektedir.
MACAO-VLTI - İlk Görüntüler
İşte, şimdi 8.2 m'lik VLT KUEYEN teleskopuna kurulan ilk MACAO-VLTI sistemindeki test kamerasıyla elde edilen ilk görüntülerden bazıları.
PR Fotoğraflar 12b-c / 03, uyarlanabilir optikler aracılığıyla görüntü düzeltmeleri olmadan ve görüntü düzeltmeleri ile elde edilen bir yıldızın (görsel büyüklük 10) kızılötesi K bandındaki (dalga boyu 2.2? M) ilk görüntüyü gösterir.
PR Photo 12d / 03, erken testler sırasında MACAO-VLTI ile elde edilen en iyi görüntülerden birini gösterir. MACAO-VLTI'nın yapıldığı teknik özellikleri karşılayan bir Strehl oranı (ışık konsantrasyonu ölçüsü) gösterir. AO tekniklerini kullanırken bu muazzam gelişme, PR Photo 12e / 03'te açıkça düzeltilmiştir, düzeltilmemiş görüntü profili (solda), düzeltilmiş profile (sağda) kıyasla neredeyse hiç görülmez.
PR Photo 11f / 03, hafif bir kılavuz yıldız kullanırken MACAO-VLTI'nin düzeltme yeteneklerini gösterir. Farklı spektral türleri kullanan testler, sınırlayıcı görsel büyüklüğün erken tip B-yıldızları için 16 ile geç tip M-yıldızları için yaklaşık 18 arasında değiştiğini göstermiştir.
Kırınım Sınırında Görünen Astronomik Nesneler
MACAO-VLTI ile şu anda açılan araştırma fırsatlarını geçici olarak değerlendirmek için iki iyi bilinen astronomik nesnenin MACAO-VLTI gözlemlerinin aşağıdaki örnekleri elde edilmiştir. Uzay tabanlı görüntülerle karşılaştırılabilirler.
Galaktik Merkez
Kendi galaksimizin merkezi Yay takımyıldızında yaklaşık 30.000 ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. PR Fotoğrafı 12h / 03, MACAO-VLTI tarafından erken test aşamasında elde edilen bu bölgenin kısa pozlama kızılötesi görüntüsünü gösterir.
VLT'deki NACO tesisini kullanan son AO gözlemleri, 2.6 milyon güneş kütlesine sahip süper kütleli bir karadeliğin tam ortasında yer aldığını gösteren etkileyici kanıtlar sunuyor, bkz. ESO PR 17/02. Kara deliğin etrafında dönen ve sadece 17 ışık-saat mesafesinde yaklaşan bir yıldızın astrometrik gözlemlerine dayanan bu sonuç, kırınım sınırlı çözünürlük görüntüleri olmadan mümkün olmazdı.
Eta Carinae
Eta Carinae, muhtemelen 100 güneş kütlesini aşan bir kütle ile bilinen en ağır yıldızlardan biridir. Güneş'ten yaklaşık 4 milyon kat daha parlaktır, bu da onu bilinen en parlak yıldızlardan biri yapar.
Bu kadar büyük bir yıldızın ömrü sadece yaklaşık 1 milyon yıl gibi kısa bir ömre sahiptir ve - kozmik zaman ölçeğinde ölçülen - Eta Carinae son zamanlarda oluşmuş olmalıdır. Bu yıldız son derece dengesiz ve şiddetli patlamalara eğilimlidir. Bunlar, yıldızın üst katmanlarındaki çok yüksek radyasyon basıncından kaynaklanır, bu da maddenin "yüzeydeki" önemli kısımlarını birkaç yıl sürebilen şiddetli patlamalar sırasında uzaya üfler. Bu patlamaların sonuncusu 1835 ve 1855 arasında gerçekleşti ve 1843'te zirveye çıktı. Nispeten geniş mesafesine rağmen - yaklaşık 7.500 ila 10.000 ışık yılı - Eta Carinae kısa bir süre sonra o sırada gökyüzündeki en parlak ikinci yıldız oldu (görünen bir büyüklük -1 ile) ), yalnızca Sirius tarafından aşıldı.
Ayaz Aslan
Frosty Leo, gaz, toz ve büyük miktarda buz (dolayısıyla adı) zarfıyla çevrelenmiş 11 (AGB sonrası) bir yıldızdır. İlişkili bulutsunun şekli “kelebek” şeklindedir (bipolar morfoloji) ve iki geç evrim aşaması, asimtotik dev dal (AGB) ve müteakip gezegenimsi bulutsular (PNe) arasındaki kısa geçiş aşamasının en iyi bilinen örneklerinden biridir.
Bunun gibi üç güneş kütleli bir nesne için, bu fazın sadece birkaç bin yıl sürdüğüne inanılıyor, yıldızın yaşamındaki göz kırpması. Bu nedenle, bunun gibi nesneler çok nadirdir ve Frosty Leo, aralarında en yakın ve en parlak olanlardan biridir.
Orijinal Kaynak: ESO Haber Bülteni
