Nazywając Bardzo Wielki Teleskop (Very Large Telescope, VLT) “Cztery Oczy” nie robimy mu przykrości. Dzięki układowi czterech 8,2-metrowych luster, VLT jest na najlepszej drodze aby stać się teleskopem o najlepszej na świecie zdolności rozdzielczej. 15 i 16 września uczonym i inżynierom udało się połączyć obrazy z całej czwórki i stworzyć obraz interferencyjny. Obraz ten świadczy o tym, że interferometr VLT (VLTI) osiągnie wkrótce rozdzielczość tysięcznych części sekundy kątowej.

Oprócz czterech 8,2-metrowych urządzeń, pełen układ VLTI będzie korzystał także z trzech 1,8-metrowych teleskopów i optyki adaptacyjnej. Umożliwi to europejskim astronomom prowadzenie bardzo dokładnych obserwacji. Każdy z teleskopów pracując osobno jest w stanie uzyskać zdolność rozdzielczą rzędu kilku dziesiątych części sekundy kątowej. Sekunda kątowa to kąt pod jakim widać monetę pięciozłotową z odległości 6 kilometrów. Rozdzielczość ludzkiego oka to około 1 minuty kątowej (60 sekund), Teleskopu Kosmicznego (HST) – 0,1 sekundy. Połączenie wszystkich teleskopów VLT pozwoli uzyskać interferometryczną zdolność rozdzielczą rzędu tysięcznych części sekundy, znacznie większą niż w przypadku HST.

Interferencyjny obraz gwiazdyESO

Negatyw przedstawiający obraz gwiazdy Achernan otrzymany przez układ czterech telskopów VLT i łączący ich światło interferometr. Szerokość czarnych linii określa zdolność rozdzielczą układu określoną na około 0,003 sekundy kątowej. Zdolność ta określona jest przez sumę średnic teleskopów i ich odległości (jest to zdolność w kierunku linii łączącej teleskopy). Długość linii określona jest przez rozmiar układu badawczego w kierunku prostopadłym do wcześniej wspomnianego. Odpowiada ona rozdzielczości 0,057 sekundy kątowej (takie możlwiości ma pojedyncze lustro VLT). Aby uzyskać wysoką rozdzielczość we wszystkich kierunkach należy użyć układu co najmniej trzech teleskopów.

Zdolność rozdzielcza jest ograniczona dwoma czynnikami: powodującymi migotanie gwiazd drganiami atmosfery oraz rozdzielczością układu optycznego. Patrząc na gwiazdę gołym okiem lub przez teleskop, widzimy, że jej obraz “pływa”. Uniemożliwia to prowadzenie długich naświetlań kamerą CCD. Aby pozbyć się migotania, VLT korzysta z optyki adaptacyjnej, która podąża za ruchem gwiazdy za pomocą dodatkowych luster.

Zdolność rozdzielcza układu optycznego jest związana z ilością fal świetlnych jaka mieści się w poprzek układu. Dla pojedynczego teleskopu zależy więc po prostu od średnicy głównego zwierciadła. W przypadku dwóch teleskopów jest nią odległość pomiędzy najbardziej skrajnymi częściami ich luster. Radioastronomowie od dłuższego czasu używają radioteleskopów położonych na różnych kontynentach. Dzięki temu osiągają zdolność rozdzielczą rzędu 0,001 sekundy. Stworzenie interferometrii optycznej zajęło więcej czasu, gdyż znacznie krótsze fale świetlne potrzebowały odmiennych technologii. Po raz pierwszy udało się je stworzyć dla VLT.

Teleskop VLTESO

Na zdjęciu widoczny jest teren na górze Paranal w Chile zajmowany przez kompleks Very Large Telescope. Widoczny jest 8,2 metrowy Unit Telescopes oraz interferometr.

Very Large Telescope znajduje się w Europejskim Obserwatorium Południowym (ESO) w Chile. Warto wspomnieć, że 5 października bieżącego roku instytucja ta obchodzi swoje 40 urodziny.

Autor

Michał Matraszek