Hoewel het handig is voor ons mensen (en al het andere leven op onze planeet trouwens), is de atmosfeer bijna universeel vervloekt onder astronomen. In de afgelopen 20 jaar heeft de ontwikkeling van adaptieve optica - in wezen telescopen die de vorm van hun spiegels veranderen om hun beeldvermogen te verbeteren - dramatisch verbeterd wat we vanaf de aarde in de ruimte kunnen zien.
Met een nieuwe techniek waarbij lasers (Yes! Lasers!) Een team van astronomen van de Universiteit van Arizona onder leiding van Michael Hart heeft een techniek ontwikkeld die helpt het oppervlak van de telescoop zeer nauwkeurig te kalibreren, wat leidt tot zeer, zeer heldere beelden van objecten die normaal gesproken erg wazig zouden zijn.
Laser-adaptieve optiek in telescopen is een relatief nieuwe ontwikkeling om een betere beeldkwaliteit te krijgen van op de grond gebaseerde telescopen. Hoewel het fijn is om ruimtetelescopen zoals de Hubble en de aanstaande James Webb-ruimtetelescoop te kunnen gebruiken, zijn ze zeker duur om te lanceren en te onderhouden. Bovendien concurreren veel astronomen maar heel kort met deze telescopen. Telescopen zoals de Very Large Telescope in Chili en de Keck Telescope in Hawaï gebruiken beide al laseradaptieve optica om de beeldvorming te verbeteren.
Aanvankelijk richtte adaptieve optiek zich op een helderdere ster nabij het gebied van de hemel dat de telescoop waarnam, en werden actuatoren achter in de spiegel zeer snel door een computer bewogen om atmosferische vervormingen op te heffen. Dit systeem is echter beperkt tot delen van de hemel die een dergelijk object bevatten.
Laseraanpasbare optica zijn flexibeler in hun bruikbaarheid - de techniek omvat het gebruik van een enkele laser om moleculen in de atmosfeer op te wekken om te gloeien, en deze vervolgens te gebruiken als een "gidsster" om de spiegel te kalibreren om te corrigeren voor vervormingen veroorzaakt door turbulentie in de atmosfeer . Een computer analyseert het binnenkomende licht van de kunstmatige gidsster en kan bepalen hoe de atmosfeer zich gedraagt, waarbij het oppervlak van de spiegel wordt aangepast om dit te compenseren.
Bij gebruik van een enkele laser kan de adaptieve optiek de turbulentie slechts in een zeer beperkt gezichtsveld compenseren. De nieuwe techniek, gepionierd met de 6,5 m MMT-telescoop in Arizona, gebruikt niet slechts één laser, maar vijf groene lasers om vijf afzonderlijke gidssterren te produceren over een breder gezichtsveld, 2 boogminuten. De hoekresolutie is kleiner dan die van de enkele laservariant - ter vergelijking: de Keck of VLT kan beelden produceren met een resolutie van 30-60 milli-boogseconde, maar beter kunnen zien over een breder gezichtsveld heeft veel voordelen.
Het vermogen om de spectra van oudere sterrenstelsels te nemen, die erg zwak zijn, is mogelijk met deze techniek. Door hun spectra te nemen, kunnen wetenschappers de samenstelling en structuur van objecten in de ruimte beter begrijpen. Met behulp van de nieuwe techniek zou het mogelijk moeten zijn om de spectra te nemen van sterrenstelsels die 10 miljard jaar oud zijn - en dus een zeer hoge rode verschuiving hebben - vanaf de grond.
Superzware clusters van sterren zouden ook gemakkelijker kunnen worden onderzocht met behulp van de techniek, omdat astronomen door beelden die op een enkele punt van de telescoop zijn gemaakt op verschillende nachten zouden kunnen begrijpen welke sterren deel uitmaken van de cluster en welke niet door zwaartekracht zijn gebonden.
De resultaten van de inspanningen van het team zijn gepubliceerd in de Astrophysical Journal in 2009, en het originele papier is hier beschikbaar op Arxiv.
Bron: Eurekalert, Arxiv-paper
