Sciencemag.cz
Doporučujeme
Otevírá se možnost pozorování objektů v raném vzdáleném vesmíru, jako je například kvasar.
Minulý týden byly promítnuty čtyři lasery na oblohu nad observatoří Paranal Evropské jižní observatoře (ESO) v Chile. Každý z těchto laserů slouží k vytvoření umělé hvězdy, kterou astronomové používají k měření a následné korekci rozostření způsobeného zemskou atmosférou. Pozoruhodné spuštění těchto laserů, po jednom z každého z osmimetrových dalekohledů v Paranalu, je významným milníkem projektu GRAVITY+ – rozsáhlé a komplexní modernizace interferometru VLTI (Very Large Telescope Interferometer) ESO. GRAVITY+ otevírá VLTI větší pozorovací výkon a mnohem širší pokrytí oblohy, než bylo dosud možné.
„Jedná se o velmi důležitý milník pro zařízení, které je zcela jedinečné na světě,“ říká Antoine Mérand, astronom ESO a vědecký pracovník programu VLTI.
VLTI kombinuje světlo z několika jednotlivých dalekohledů VLT (buď ze čtyř osmimetrových jednotkových dalekohledů (UT) nebo ze čtyř menších pomocných dalekohledů) pomocí interferometrie. GRAVITY+ je vylepšením VLTI se zaměřením na GRAVITY, velmi úspěšný přístroj VLTI, který se používá k zobrazování exoplanet, pozorování blízkých i vzdálených hvězd a provádění podrobných pozorování slabých objektů obíhajících kolem supermasivní černé díry v Mléčné dráze. GRAVITY+ zahrnuje také infrastrukturní změny dalekohledů a vylepšení podzemních tunelů VLTI, kde se světelné paprsky spojují. Instalace laseru na každém z dosud nevybavených UT je klíčovým úspěchem tohoto dlouhodobého projektu, který transformuje VLTI na nejvýkonnější optický interferometr na světě.
„VLTI s GRAVITY již umožnil tolik neočekávaných objevů, že jsme nadšeni, jak GRAVITY+ posune hranice ještě dále,“ říká hlavní výzkumník GRAVITY+ Frank Eisenhauer z Institutu Maxe Plancka pro mimozemskou fyziku (MPE) v Německu, který vedl konsorcium provádějící modernizaci.
Série vylepšení probíhá již několik let a zahrnuje revidovanou technologii adaptivní optiky – systém pro korekci rozostření způsobeného zemskou atmosférou – s pokročilými nejmodernějšími senzory a deformovatelnými zrcadly. Dosud byly korekce adaptivní optiky pro VLTI prováděny nasměrováním na jasné referenční hvězdy, které musely být blízko cíle, což omezovalo počet objektů, které jsme mohli pozorovat. Díky instalaci laseru na každém z UT se 90 km nad povrchem Země vytvoří jasná umělá hvězda, která umožňuje korekci atmosférického rozostření kdekoli na obloze. To otevírá VLTI celou jižní oblohu a dramaticky zvyšuje jeho pozorovací schopnosti.
„To otevírá možnost pozorování objektů v raném vzdáleném vesmíru, jako je například kvasar, který jsme pozorovali druhou noc, kdy jsme rozpoznali horký plyn emitující kyslík velmi blízko černé díry.“ říká Taro Shimizu, astronom MPE, který je členem konsorcia pro tento přístroj. S pomocí laserů na dalekohledech používaných VLTI budou astronomové schopni studovat vzdálené aktivní galaxie a přímo měřit hmotnost supermasivních černých děr, které je pohánějí, a také pozorovat mladé hvězdy a disky kolem nich, ve kterých se formují planety.
Vylepšené schopnosti VLTI výrazně zvýší množství světla, které může procházet systémem, čímž se citlivost zařízení zvýší až desetinásobně. „Hlavním cílem projektu GRAVITY+ je umožnit hluboké pozorování slabých cílů,“ vysvětluje Julien Woillez, astronom ESO a vědecký pracovník projektu GRAVITY+. Tato zvýšená schopnost detekovat slabší objekty umožní pozorování izolovaných hvězdných černých děr, volně se pohybujících planet, které neobíhají kolem mateřské hvězdy, a hvězd nejblíže supermasivní černé díře Sgr A* v Mléčné dráze.
Prvním cílem týmů GRAVITY+ a ESO v Paranalu, které prováděly testovací pozorování pomocí nových laserů, byla mlhovina Tarantula, oblast tvorby hvězd v naší sousední galaxii Velký Magellanův oblak. Tato první pozorování odhalila, že jasný objekt v mlhovině, o kterém se předpokládalo, že je to jedna hvězda, je ve skutečnosti systém dvou hvězd, které jsou blízko u sebe. To ukazuje ohromující schopnosti a vědecký potenciál vylepšeného VLTI.
Toto vylepšení je více než jen aktualizací a bylo poprvé navrženo již před desítkami let. Laserový systém byl navržen v závěrečné zprávě projektu „Very Large Telescope Project” z roku 1986, ještě předtím, než VLTI vůbec existoval: „Pokud by to fungovalo v praxi, byl by to průlom,” uvádí se ve zprávě. Nyní je tento průlom realitou.
