Billedkredit: Gemini
Det seneste billede taget af Gemini-teleskopet i Mauna Kea Hawaii viser, hvor kraftfuld den nye adaptive optik-teknologi kan være. Teleskopet fangede et billede af den kugleformede klynge M-13, først med sin normale opløsning og derefter ved hjælp af det adaptive optiske system Altair; det andet billede er krystalklar og indeholder mange flere stjerner, som er fint fokuserede. Den adaptive optik kompenserer op til 1000 gange pr. Sekund for forvrængninger forårsaget af Jordens atmosfære, så lyset ser ud som om teleskopet var i rummet. Denne teknologi forventes at revolutionere jordbaseret astronomi.
Et knivskarpt billede blev frigivet i dag, der afslører nye detaljer i hjertet af en berømt stjerne klynge. De tusinder af svermende stjerner i klyngens kerne blev synliggjort af et innovativt adaptivt optiksystem kaldet Altair (efter stjernen Altair), der i øjeblikket tages i brug på Frederick C. Gillett Gemini-teleskopet på Mauna Kea, Hawai`i.
Blandt flere af de første billeder fra Altair (Altitude Conjugate Adaptive Optics for Infrared) afslører de høje opløsningsdata masser af stjerner med fantastisk klarhed. Den tætte stjerneklynge, der er kendt af generationer af skywatchers som Great Hercules Cluster eller M-13, er hjemsted for hundreder af tusinder af stjerner, der i midten ofte sløres af vores atmosfære til en stor glødende masse. ”Opløsningen opnået på disse billeder svarer tilnærmelsesvis til adskillelsen mellem en bilens forlygter på Golden Gate Bridge i San Francisco, mens de stod 3.850 kilometer væk i Hawai`i,” sagde observatør Adaptive Optics Scientist Dr. Francois Rigaut.
Nærbillederne af M-13, med og uden Altair, samt et spektakulært referencebillede af hele klyngen, leveret af Canada-Frankrig-Hawaii Teleskopet, kan ses og downloades på: http: // www. gemini.edu/media/images_2003-2.html.
Den bemærkelsesværdige detalje i Gemini-billederne blev gjort muligt af Altairs unikke evne til at korrigere stjernelys, der er blevet sløret af atmosfærisk turbulens ved hjælp af adaptiv optik med højdekonjugering.
De fleste adaptive optiksystemer, der i øjeblikket er i brug, er korrekte til forvrængning af stjernelys ved at antage, at alle forvrængningerne forekommer, hvor stjernelys opsamles - nær overfladen på teleskopets primære spejl. I et højdekonjugeret system som Gemini's antages forvrængningerne at være i det dominerende turbulenslag i atmosfæren. Ved at konjugere eller indstille systemet til et specifikt lag over teleskopet, kan Altair generere en mere præcis model af stjernelysets vej gennem vores atmosfære.
”Adaptiv optik med højdekonjugering er en banebrydende ny teknik, der er en kraftfuld måde at måle og fikse forvrængninger til stjernelys, der rejste uforstyrret i store afstande gennem rummet, indtil man rammer lommer med varm og kold luft i jordens atmosfære,” sagde Glen Herriot, systemingeniør, der ledede bygningen af Altair i Victoria, BC på laboratorierne i National Research Council of Canada. Altair er i stand til nøjagtigt at korrigere det forvrængede stjernelys op til 1.000 gange i sekundet ved hjælp af et sofistikeret, deformerbart spejl, der er på størrelse med håndfladen. ”Slutresultatet er,” siger Herriot, ”billeder, der konkurrerer eller endda overskrider skarpheden af billeder taget fra rummet.”
Arbejdet med personale fra Gemini Observatory har det canadiske team ledet af projektleder Herriot og projektforsker Dr. Jean-Pierre V? Igangsat Altair på Gemini North fra slutningen af 2002 til begyndelsen af 2003. Instrumentteamet, der består af 25 forskere og ingeniører , ledede Gemini's adaptive optiksystem fra design til idriftsættelse i de sidste seks år. ”Ibrugtagning af et præcisionsinstrument på et 7-etagers 350 ton sofistikeret teleskop er specielt udfordrende på grund af den ekstremt komplicerede koordinering, der kræves for at få alle systemerne til at fungere problemfrit,” sagde Herriot. Altairs idriftsættelse af Gemini forventes at være afsluttet inden udgangen af 2003.
En nøglefunktion i Altairs sofistikering er muligheden for automatisk at overvåge, justere og optimere flere parametre under billedeksponering. Tanken er at gøre adaptiv optik brugervenlig for vores samfund. Når atmosfæriske forhold tillader det, leveres blot peg og klik og nær diffraktionsbegrænsede billeder til et kamera eller spektrograf. Altair måler og rapporterer kontinuerligt om billedernes detaljeringsniveau, hvilket gør det til et af de mest effektive adaptive optiksystemer i verden. "Ved rutinemæssigt at levere infrarøde billeder meget skarpere end i øjeblikket er mulig selv fra rummet, giver Altair observatører en enorm fordel ved at undersøge dybere i universet og foretage mere præcise målinger af astronomiske objekter," siger Dr. V? Run.
”Altair forbedrer enormt kvaliteten og kraften i vores billeddannelse og spektroskopi,” siger Dr. Matt Mountain, Gemini's direktør. ”Tvillingene leverer snart diffraktionsbegrænsede billeder i det næsten infrarøde.” Gemini's teoretiske diffraktionsgrænse (maksimal opløsning) er ca. 40 milli-arcsekunder i det næsten infrarøde H-bånd (1,6 mikrometer bølgelængde). På dette tidspunkt i idriftsættelse kan Altair levere 60-milli-arcsekund opløsning i H-båndet (60 milli-arcseconds kan sammenlignes med at se et sandkorn fra ca. 1,6 kilometer eller 1 mil væk).
Dr. Mountain påpegede, at Altairs idriftsættelse betyder, at et af det mest sofistikerede adaptive optiksystem i verden nu er indbygget i Gemini North som et facilitetsinstrument og snart vil være rutinemæssigt tilgængeligt for alle forskere i hele Gemini-partnerskabet.
”Dette er en vigtig præstation mod vores Gemini-mål om at levere billeder i rumkvalitet fra et 8-meter, jordbaseret teleskop,” sagde Dr. Mountain.
Gemini's associerede direktør Dr. Jean-Ren? Roy forklarer, at Altair er et stort skridt fremad i Gemini's aggressive planer for at maksimere potentialet for adaptiv optik på jordbaseret astronomisk billeddannelse. Dr. Roy uddyber, ”Altair, der repræsenterer grundlaget for morgendagens adaptive optik-teknologi, er vigtig for succes for den næste generation af 30- til 100 meter, diffraktionsbegrænsede, infrarøde, jordbaserede teleskoper nu på tegnebrædderne. ”
Fremtidige generationer af adaptive optikteknologier som disse vil uden tvivl revolutionere jordbaseret astronomi. For øjeblikket er Altair den nyeste teknik og giver et kraftfuldt nyt øje på universet.
Originalkilde: Gemini News Release
