I 2007 fullførte European Southern Observatory (ESO) arbeidet med Very Large Telescope (VLT) ved Paranal Observatory i Nord-Chile. Dette bakkebaserte teleskopet er verdens mest avanserte optiske instrument, som består av fire enhetsteleskoper med hovedspeil (måler 8,2 meter i diameter) og fire bevegelige hjelpeteleskoper med en diameter på 1,8 meter.
Nylig ble VLT oppgradert med et nytt instrument kjent som Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), en panoramisk spektrograf med integrert felt som fungerer på synlige bølgelengder. Takket være den nye adaptive optikkmodusen som dette tillater (kjent som lasertomografi), kunne VLT nylig skaffe noen bilder av Neptun, stjerneklynger og andre astronomiske objekter med plettfri klarhet.
I astronomi refererer adaptiv optikk til en teknikk der instrumenter er i stand til å kompensere for uskarphetseffekten forårsaket av jordens atmosfære, noe som er et alvorlig spørsmål når det gjelder bakkebaserte teleskoper. I utgangspunktet, når lys passerer gjennom atmosfæren, blir det forvrengt og får fjerne gjenstander til å bli uskarpe (det er grunnen til at det ser ut til at stjerner blinker når de sees med det blotte øye).
En løsning på dette problemet er å distribuere teleskoper i verdensrommet, der atmosfærisk forstyrrelse ikke er noe problem. En annen er å stole på avansert teknologi som kunstig kan korrigere for forvrengningene, og dermed resultere i mye tydeligere bilder. En slik teknologi er MUSE-instrumentet, som fungerer med en adaptiv optikkenhet kalt GALACSI - et delsystem fra Adaptive Optics Facility (AOF).
Instrumentet gir mulighet for to adaptive optikkmodus - bredt feltmodus og smalt feltmodus. Mens førstnevnte korrigerer for virkningene av atmosfærisk turbulens opp til en km over teleskopet over et relativt bredt synsfelt, bruker Narrow Field-modus lasertomografi for å korrigere for nesten all den atmosfæriske turbulensen over teleskopet for å skape mye skarpere bilder, men over en mindre region av himmelen.
Dette består av fire lasere som er festet til det fjerde Unit Telescope (UT4) som stråler intens oransje lys på himmelen, som simulerer natriumatomer høyt i atmosfæren og skaper kunstige "Laser Guide Stars". Lys fra disse kunstige stjernene blir deretter brukt til å bestemme turbulensen i atmosfæren og beregne korreksjoner, som deretter blir sendt til det deformerbare sekundære speilet til UT4 for å korrigere for det forvrengte lyset.
Ved hjelp av denne smale feltmodusen klarte VLT å fange bemerkelsesverdig skarpe testbilder av planeten Neptune, fjerne stjerneklynger (for eksempel den kuleformede stjerneklyngen NGC 6388) og andre objekter. På denne måten demonstrerte VLT at UT4-speilet er i stand til å nå den teoretiske grensen for bildeskarphet og ikke lenger er begrenset av effektene av atmosfærisk forvrengning.
Dette betyr egentlig at det nå er mulig for VLT å ta bilder fra bakken som er skarpere enn de som er tatt av Hubble romteleskop. Resultatene fra UT4 vil også hjelpe ingeniører til å gjøre lignende tilpasninger til ESOs Extremely Large Telescope (ELT), som også vil stole på lasertomografi for å utføre undersøkelsene og oppnå de vitenskapelige målene.
Disse målene inkluderer studier av supermassive sorte hull (SMBH) i sentrum av fjerne galakser, jetfly fra unge stjerner, kuleklynger, supernovaer, planetene og månene til solsystemet og ekstrasolplaneter. Kort sagt, bruk av adaptiv optikk - som testet og bekreftet av VLT's MUSE - vil tillate astronomer å bruke bakkebaserte teleskoper for å studere egenskapene til astronomiske objekter i mye større detalj enn noensinne.
I tillegg vil andre adaptive optikksystemer dra nytte av arbeidet med Adaptive Optics Facility (AOF) de kommende årene. Disse inkluderer ESOs GRAAL, en grunnlags adaptiv optikkmodul som allerede brukes av Hawk-I infrarød bredfeltbilde. Om noen år vil det kraftige instrumentet Enhanced Resolution Imager and Spectrograph (ERIS) også bli lagt til VLT.
Mellom disse oppgraderingene og distribusjonen av neste generasjon romteleskop de kommende årene (som James Webb romteleskop, som vil bli utplassert i 2021), regner astronomer med å bringe mye mer av universet "i fokus". Og det de ser er sikker på å hjelpe til med å løse noen mangeårige mysterier, og vil sannsynligvis skape mye mer!
Og husk å glede deg over disse videoene av bildene hentet av VLT fra Neptune og NGC 6388, med tillatelse fra ESO:
