Разработан самый большой в мире оптический телескоп

Астрономы создали самый большой в мире работающий оптический телескоп, соединив четыре телескопа в Чили таким образом, чтобы они работали как цельное устройство

Телескопы, образующие Very Large Telescope («Очень большой телескоп») (VLT) в обсерватории «Паранал», формируют виртуальное зеркало в 130 м (424 фута) в диаметре.

В марте прошлого года ученые пытались «связать» телескопы, но эта попытка не увенчалась успехом. На прошлой неделе ученые снова соединили телескопы, чтобы проверить систему, это был заключительный шаг перед началом научной работы.

Соединение всех четырех единиц VLT создает аппарат, который дает ученым возможность гораздо более детально изучать Вселенную, чем позволяли предыдущие эксперименты, использующие максимум два или три телескопа для создания виртуального зеркала.

Процесс соединения отдельных телескопов известен как интерферометрия. Благодаря этому методу и был создан VLT – самый большой наземный оптический телескоп на Земле.

Помимо создания гигантского виртуального зеркала, интерферометрия также значительно улучшает разрешение телескопа на космических расстояниях, и его способность масштабирования.

VLT - один из нескольких телескопов в Пустыне Атакама, установленных Европейской южной обсерваторией (ЕЮО). ЕЮО – это международная исследовательская организация, штаб-квартира которой находится в Мюнхене, Германия, проекты организации спонсируются 15 государствами, входящими в ее состав.

Комбинация из четырех единиц «Очень большого телескопа» создает виртуальное зеркало, диаметр которого равен 130 метрам

Важная веха

Еще до начала операции, основной целью которой было установить и синхронизировать купола четырех единиц VLT на горной вершине пустыни, сотрудники крошечной диспетчерской обсерватории «Паранал» были переполнены волнением. Один из астрономов сказал, что эта ночь – перед началом проекта – должна была стать особенной.

Глава процесса инструментовки в Паранал, Фредерик Гонте, назвал происходящее «важной вехой в истории попыток раскрытия тайн Вселенной».

«Это - чрезвычайно важный шаг, потому что теперь мы знаем, что готовы заняться действительной наукой, - сказал он в интервью для BBC News. - С этого времени мы сможем наблюдать такие явления и объекты, которые мы не могли наблюдать прежде».

Чтобы соединить между собой отдельные части VLT, команда международных астрономов и инженеров использовала инструмент под названием «Пионер», который заменяет множество зеркал единственным оптическим чипом. Французский астроном, вовлеченный в проект, Жан-Филипп Бергер сказал, что, несмотря на то, что первая попытка объединить эти четыре телескопа, предпринятая в марте 2011 года, закончилась неудачей, на этот раз ученые были полны оптимизма и не сомневались в успехе проекта.

На сей раз было уже ясно, что все инструменты работают правильно, добавил он.

«В прошлый раз атмосферные условия и несовершенство в системе сыграли настолько значительную роль, что полученные данные ничего не стоили, - вспоминает ученый. - Мы остановились через полчаса после запуска устройства, потому что понимали, что лучше не станет. Таким образом, это первая настоящая попытка выполнять наблюдения в течение нескольких часов подряд; сейчас мы планируем в первую очередь проверить систему в различных условиях».

С этого времени система будет передана в распоряжение астрономического сообщества, добавил Бергер - любой астроном, работающий в «Паранал» или посещающий обсерваторию, сможет использовать инструмент.

Первая попытка соединить телескопы в марте 2011 г. потерпела неудачу

Гигантское зеркало

VLTI, или интерферометр VLT, использовался с 2002 года. С его помощью астрономы пытались соединить до трех телескопов VLT, а также четыре вспомогательных телескопа меньшего размера, которые расположены неподалеку от больших телескопов - на той же платформе в Cerra Paranal, на горе, высота которой 2 635 м.

Главные составляющие оптического телескопа — зеркало и свет, исходящий от определенного объекта, обнаруженного любым из телескопов (звезда, туманность или галактика). Сначала объект отражается от единичных зеркал. Здесь выполняет свою функцию интерферометр. Он направляет свет в коридор, где определенные инструменты обрабатывают информацию и компенсируют задержку, которая неизбежно будет иметь место, когда используется больше чем один телескоп.

Когда задержка компенсируется, свет объединяется в единичный луч и астрономы получают такое изображение, которое они могли бы получить от одного телескопа с гигантским зеркалом и способностью масштабирования, которая еще не является доступной технологией.

В случае VLT, способность зумирования становится выше почти в 20 раз, сказал г-н Бергер.

Он объяснил, что, хотя самое большое виртуальное зеркало, с диаметром в 130 метров, было получено, когда ученые связали 2 телескопа, которые расположены на наибольшем друг от друга расстоянии в «Паранел», тем не менее, при использовании всех четырех единиц, астрономы получают некоторые незаменимые и очевидные преимущества.

«Чем больше телескопов, тем лучше – нужно сгенерировать плоскость, чтобы заполнить виртуальное зеркало, увеличить эффективность процесса «восстановления» изображения, чтобы наблюдать больше групповых объектов в небе», - сказал он.

«С двумя телескопами можно наблюдать круглые звезды, где важен диаметр, или двойные системы звезд, когда можно рассмотреть структурные различия между этими двумя звездами. С четырьмя телескопами можно думать о тройных системах или молодых звездах, окруженных протопланетарным диском - диском пыли и газа, который формирует планеты. Теперь «зоопарк» объектов, доступных для нашего исследования, будет значительно большего размера», - заключил Бергер.