Bildekreditt: USNO
Astronomer fra flere amerikanske observatorier kunngjorde at de med hell har slått sammen lyset fra seks uavhengige teleskoper for å danne et enkelt, høyoppløselig bilde av et fjernt multistjernersystem. For å lage et bilde med dette detaljnivået, må et enkelt teleskop være 50 meter over det - større enn noe som for øyeblikket eksisterer. Denne teknikken, kalt interferometri, er gjort med par teleskoper før, men aldri med så mange som seks.
Astronomer fra US Naval Observatory (USNO), Naval Research Laboratory (NRL) og Lowell Observatory kunngjorde i dag at de med hell har kombinert lyset fra seks uavhengige teleskoper for å danne et enkelt, høyoppløselig bilde av et fjernt multistjernersystem . Dette er første gang dette noen gang er oppnådd i det optiske området av det elektromagnetiske spekteret. Navy Prototype Optical Interferometer (NPOI) på Lowell Observatorys Anderson Mesa-område nær Flagstaff, Arizona, observerte trippelstjernersystemet Eta Virginis, som ligger omtrent 130 lysår unna Jorden.
"Denne utviklingen gjør det mulig å 'syntetisere' teleskoper med åpninger på over hundre meter," sier Dr. Kenneth Johnston, vitenskapelig direktør for Naval Observatory. “Det vil føre til direkte avbildning av overflatene til stjerner og stjerneflekker, analogt med solflekkene på solen. Denne teknologien kan også brukes på romsystemer for fjernmåling av jorden og andre objekter i solsystemet, så vel som stjerner og galakser. ”
Optiske interferometre kombinerer lyset fra flere uavhengige teleskoper for å danne et "syntetisk" teleskop hvis evne til å lage et høyoppløselig bilde er proporsjonalt med den maksimale separasjonen av teleskopene. De er svaret på de uoverkommelige kostnadene og enorme tekniske vanskeligheter ved å bygge ekstremt store, monolitiske enspeilsteleskoper. Siden hastigheten med en gigantisk teleskopåpning syntetiseres med en interferometer-array er lik antall kombinasjoner mellom to teleskoper i arrayet, har kombinasjonen av de seks NPOI-teleskopene mer enn firedoblet NPOIs evne til å samle inn data over konkurrentene.
USNO og NRL, i samarbeid med Lowell Observatory og med finansiering fra Office of Naval Research og Oceanographer of the Navy, gikk sammen i 1991 for å bygge instrumentet. Stellarobservasjoner har blitt utført med en tre-stasjons-rekke siden dets "første lys" i 1996.
På grunn av de tekniske vanskeligheter forbundet med å knytte til og med et lite antall separate teleskoper, har de høye oppløsningsmulighetene til optiske interferometre imidlertid hittil blitt brukt på relativt enkle stjernekilder. Grunnleggende spørsmål, for eksempel en stjerners tilsynelatende diameter eller eksistensen og bevegelsene til nærliggende stjernekamerater, blir lett besvart for slike kilder. For å øke den romlige oppløsningen og følsomheten for stjernestruktur, må interferometre imidlertid koble flere teleskoper sammen for å gi en jevn prøvetaking av den syntetiserte blenderåpningen. Tre kombinerte teleskoper gir tre målinger i den syntetiserte blenderåpningen, men seks teleskoper gir 15 kombinasjoner.
For å slå sammen de seks bjelkene har NPOI-teamet designet en ny type hybridstråler. I tillegg er det utviklet ny maskinvare- og styringssystemer for å unikt kode for alle mulige teleskopkombinasjoner i de registrerte dataene slik at informasjonen som er nødvendig for justering og superposisjon av stjernelysbølgefrontene og bildekonstruksjonen kan dekodes korrekt.
Feltet for interferometri er et raskt utviklende felt, med giganter som tvillingene Keck 10-meter teleskoper har oppnådd "første frynser" i fjor, og European Southern Observatory's VLTI planlegger å kombinere lyset fra fire 8-meter teleskoper. Mer beskjedne, men allsidige imaging-interferometre som CHARA, COAST og IOTA har også vært i drift i noen år, men NPOI er den første som kombinerer lys fra et komplett utvalg av seks teleskoper.
I løpet av en nær fremtid vil NPOI ta i bruk alle de gjenværende stasjonene som noen av de seks teleskopene kan monteres på for en maksimal rekkestørrelse på 430 meter, den største grunnlinjen for alle nåværende interferometer-prosjekter.
Stellar astrofysikk vil bli revolusjonert av muligheten til å direkte avbilde andre stjerner enn solen. Til syvende og sist, når de brukes i verdensrommet med erfaringen samlet fra bakkebaserte eksperimenter, kan optisk interferometri utvikle evnen til å avbilde Jupiter-store planeter som kretser rundt fjerne stjerner.
"Husk de tidlige dagene med radiointerferometri og se på verdensomspennende matriser vi rutinemessig bruker i dag," sier Dr. Johnston. "Vi har gått fra enkle toelement-matriser til kontinentstørrelser med 10 eller flere antenner som produserer ekstremt fine bilder av fjerne kvasarer. Vi står på randen for å oppnå lignende resultater for synlige lyskilder. ”
Originalkilde: US Naval Observatory News Release
