Bildkredit: Tvillingarna
Den senaste bilden som tagits av Gemini-teleskopet i Mauna Kea Hawaii visar hur kraftfull den nya adaptiva optiktekniken kan vara. Teleskopet fångade en bild av det kulformiga klustret M-13, först med sin normala upplösning och sedan med Altairs adaptiva optiksystem; den andra bilden är kristallklar och innehåller många fler stjärnor som är fint fokuserade. Den adaptiva optiken kompenserar upp till 1000 gånger per sekund för förvrängningar orsakade av jordens atmosfär, så ljuset verkar som om teleskopet var i rymden. Denna teknik förväntas revolutionera markbaserad astronomi.
En rakkniv bild släpptes idag och avslöjade nya detaljer i hjärtat av ett berömt stjärnkluster. De tusentals svärmande stjärnorna i klusterkärnan synliggjordes av ett innovativt adaptivt optiksystem som kallas Altair (efter stjärnan Altair) som för närvarande tas i drift på Frederick C. Gillett Gemini Telescope på Mauna Kea, Hawai`i.
Bland flera av de första bilderna från Altair (Altitude Conjugate Adaptive Optics for Infrared) avslöjar data med hög upplösning mängder av stjärnor med fantastisk klarhet. Det täta stjärnkluster som är känt för generationer av skywatchers som Great Hercules Cluster eller M-13 är hem för hundratusentals stjärnor som i centrum ofta suddas av vår atmosfär till en stor glödande massa. "Upplösningen som erhållits i dessa bilder motsvarar ungefär samma skillnad mellan bilens strålkastare på Golden Gate Bridge i San Francisco medan du stod 3 800 kilometer bort i Hawaii," sade observatörens adaptiva optikforskare Dr. Francois Rigaut.
Närbilden av M-13, med och utan Altair, samt en spektakulär referensbild av hela klustret, som tillhandahålls av Kanada-Frankrike-Hawaii-teleskopet, kan ses och laddas ner på: http: // www. gemini.edu/media/images_2003-2.html.
Den anmärkningsvärda detalj i Gemini-bilderna möjliggjordes av Altairs unika förmåga att korrigera stjärnbelysning som har suddats upp av atmosfärisk turbulens med hjälp av adaptiv optik med höjdkonjugering.
De flesta adaptiva optiksystem som för närvarande används korrekt för distorsioner till stjärnljus genom att anta att alla distorsioner uppstår där stjärnbelysning samlas - nära ytan i teleskopets primära spegel. I ett höjdkonjugerat system som Tvillingarna antas distorsionerna vara i det dominerande turbulensskiktet i atmosfären. Genom att konjugera eller ställa in systemet för ett specifikt lager ovanför teleskopet kan Altair generera en mer exakt modell av stjärnljusets väg genom vår atmosfär.
"Adaptiv optik med höjdkonjugering är en banbrytande ny teknik som är ett kraftfullt sätt att mäta och fixa snedvridningar till stjärnljus, som reste ostörd i stora avstånd genom rymden tills de slår på fickorna med varm och kall luft i jordens atmosfär," sade Glen Herriot, systemingenjör som förvaltade byggnaden av Altair i Victoria, BC vid laboratorierna i National Research Council of Canada. Altair kan exakt korrigera det förvrängda stjärnljuset upp till 1 000 gånger per sekund med hjälp av en sofistikerad, deformerbar spegel ungefär storleken på handflatan. "Slutresultatet är," säger Herriot, "bilder som rivaliserar eller till och med överskrider skärpan på bilder tagna från rymden."
Arbetar med Gemini Observatory-personalen, det kanadensiska teamet som leds av projektledaren Herriot och projektforskaren Dr. Jean-Pierre V? Lade, har beställt Altair på Gemini North från slutet av 2002 till början av 2003. Instrumentteamet, bestående av 25 forskare och ingenjörer , styrde det adaptiva optiksystemet Gemini från design till driftsättning under de senaste sex åren. "Driftsättning av ett precisionsinstrument på ett 7-vånings, 350 ton, sofistikerat teleskop är särskilt utmanande på grund av den extremt komplicerade samordning som krävs för att alla system ska fungera sömlöst," sa Herriot. Altairs driftsättning på Gemini förväntas vara klar före slutet av 2003.
En viktig funktion i Altairs sofistikering är förmågan att automatiskt övervaka, justera och optimera flera parametrar under bildexponeringar. Tanken är att göra adaptiv optik användarvänlig för vårt samhälle. När atmosfäriska förhållanden tillåter levereras helt enkelt peka och klicka och nära diffraktionsbegränsade bilder till en kamera eller spektrograf. Altair mäter och rapporterar kontinuerligt på bildernas detaljeringsnivå, vilket gör det till ett av de mest effektiva adaptiva optiska systemen i världen. "Genom att rutinmässigt leverera infraröda bilder mycket skarpare än vad som för närvarande är möjligt även från rymden, ger Altair observatörer en enorm fördel med att söka djupare i universum och göra mer exakta mätningar av astronomiska föremål," säger Dr. V? Run.
"Altair förbättrar enormt kvaliteten och kraften i vår avbildning och spektroskopi", säger Dr. Matt Mountain, Gemini's Director. "Tvillingarna kommer snart att leverera diffraktionsbegränsade bilder i nästan infraröd." Tvillingarnas teoretiska diffraktionsgräns (maximal upplösning) är cirka 40 mil-bågsekunder i det nära infraröda H-bandet (1,6 mikrometer våglängd). Vid denna tidpunkt vid idrifttagning kan Altair leverera en upplösning på 60 mil-arcsekund i H-bandet (60 milli-arcseconds kan jämföras med att se ett sandkorn från cirka 1,6 kilometer eller 1 mil bort).
Dr. Mountain påpekade att Altairs driftsättning innebär att ett av de mest sofistikerade adaptiva optiksystemen i världen nu är inbyggt i Gemini North som ett instrumentinstrument och kommer snart att finnas tillgängligt för alla forskare i hela Gemini-partnerskapet.
"Detta är en viktig prestation mot vårt Gemini-mål att leverera bilder i rymdkvalitet från ett 8-meters markbaserat teleskop," sade Dr. Mountain.
Gemini's Associated Director Dr. Jean-Ren? Roy förklarar att Altair är ett stort steg framåt i Geminis aggressiva planer för att maximera potentialen för adaptiv optik på markbaserad astronomisk avbildning. Dr. Roy utarbetar, ”Altair, som representerar grunden för morgondagens adaptiva optikteknologi, är viktig för framgången för nästa generation av 30- till 100 meter, diffraktionsbegränsade, infraröda, markbaserade teleskop nu på tavlan. ”
Framtida generationer av adaptiv teknik som dessa kommer utan tvekan att revolutionera markbaserad astronomi. För närvarande är Altair toppmodern och ger ett kraftfullt nytt öga på universum.
Ursprungskälla: Gemini News Release
