في عام 2007 ، أكمل المرصد الجنوبي الأوروبي (ESO) العمل على التلسكوب الكبير جدًا (VLT) في مرصد بارانال في شمال تشيلي. هذا التلسكوب الأرضي هو الأداة البصرية الأكثر تقدمًا في العالم ، ويتكون من أربعة وحدات تلسكوبات مع مرايا رئيسية (قطرها 8.2 متر) وأربعة تلسكوبات متحركة قطرها 1.8 متر.
في الآونة الأخيرة ، تم ترقية VLT بأداة جديدة تعرف باسم مستكشف الطيف متعدد الوحدات (MUSE) ، وهو مطياف بانورامي متكامل المجال يعمل بأطوال موجية مرئية. بفضل وضع البصريات التكيفية الجديد الذي يسمح به (المعروف باسم التصوير المقطعي بالليزر) ، تمكن VLT مؤخرًا من الحصول على بعض صور نبتون وعناقيد النجوم وغيرها من الأشياء الفلكية بوضوح لا تشوبه شائبة.
في علم الفلك ، تشير البصريات التكيفية إلى تقنية تكون فيها الأدوات قادرة على تعويض التأثير الضبابي الناجم عن الغلاف الجوي للأرض ، وهو أمر خطير عندما يتعلق الأمر بالتلسكوبات الأرضية. في الأساس ، عندما يمر الضوء عبر غلافنا الجوي ، يصبح مشوهًا ويتسبب في أن تصبح الأشياء البعيدة غير واضحة (وهذا هو السبب في أن النجوم تظهر وميضًا عند رؤيتها بالعين المجردة).
أحد حلول هذه المشكلة هو نشر المقاريب في الفضاء ، حيث لا يمثل الاضطراب الجوي مشكلة. آخر هو الاعتماد على التكنولوجيا المتقدمة التي يمكن تصحيحها بشكل مصطنع للتشوهات ، مما يؤدي إلى صور أكثر وضوحًا. إحدى هذه التقنيات هي أداة MUSE ، التي تعمل مع وحدة البصريات التكيفية تسمى GALACSI - نظام فرعي من مرفق البصريات التكيفية (AOF).
تسمح الأداة بوضعين للبصريات التكيفية - وضع المجال الواسع ووضع المجال الضيق. في حين أن الأول يصحح لتأثيرات الاضطراب الجوي حتى كيلومتر واحد فوق التلسكوب عبر مجال رؤية واسع نسبيًا ، يستخدم وضع المجال الضيق التصوير المقطعي بالليزر لتصحيح جميع الاضطرابات الجوية تقريبًا فوق التلسكوب لإنشاء صور أكثر وضوحًا ، ولكن فوق منطقة صغيرة من السماء.
ويتكون هذا من أربعة أشعة ليزر مثبتة على رابع وحدة تلسكوب (UT4) تبث ضوءًا برتقاليًا شديدًا في السماء ، تحاكي ذرات الصوديوم عالية في الغلاف الجوي وتخلق "ليزر دليل النجوم" الاصطناعي. ثم يتم استخدام الضوء من هذه النجوم الاصطناعية لتحديد الاضطراب في الغلاف الجوي وحساب التصحيحات ، التي يتم إرسالها بعد ذلك إلى المرآة الثانوية المشوهة لـ UT4 لتصحيح الضوء المشوه.
باستخدام وضع المجال الضيق ، تمكن VLT من التقاط صور اختبار حادة بشكل ملحوظ لكوكب نبتون ، ومجموعات النجوم البعيدة (مثل مجموعة النجوم الكروية NGC 6388) ، وغيرها من الأشياء. من خلال القيام بذلك ، أظهر VLT أن المرآة UT4 قادرة على الوصول إلى الحد النظري لحدة الصورة ولم تعد محدودة بتأثيرات تشويه الغلاف الجوي.
هذا يعني بشكل أساسي أنه من الممكن الآن لـ VLT التقاط صور من الأرض أكثر حدة من تلك التي تم التقاطها بواسطة تلسكوب هابل الفضائي. كما ستساعد نتائج UT4 المهندسين على إجراء تعديلات مماثلة لتلسكوب ESO التابع لـ ESO ، والذي سيعتمد أيضًا على التصوير المقطعي بالليزر لإجراء عمليات المسح وتحقيق أهدافه العلمية.
تشمل هذه الأهداف دراسة الثقوب السوداء الفائقة الكتلة (SMBHs) في مراكز المجرات البعيدة ، والنفاثات من النجوم الصغيرة ، والعناقيد الكروية ، والمستعرات الأعظمية ، والكواكب والأقمار في النظام الشمسي ، والكواكب خارج الشمس. وباختصار ، فإن استخدام البصريات التكيفية - كما تم اختباره وتأكيده من قبل MUSE VLT - سيسمح للفلكيين باستخدام التلسكوبات الأرضية لدراسة خصائص الأجسام الفلكية بتفاصيل أكبر بكثير من أي وقت مضى.
بالإضافة إلى ذلك ، ستستفيد أنظمة البصريات التكيفية الأخرى من العمل مع مرفق البصريات التكيفية (AOF) في السنوات القادمة. وتشمل هذه ESA's GRAAL ، وهي وحدة بصريات تكيفية للطبقة الأرضية يتم استخدامها بالفعل من قبل جهاز تصوير المجال الواسع بالأشعة تحت الحمراء Hawk-I. في غضون بضع سنوات ، ستتم أيضًا إضافة أداة التصوير عالي الدقة المحسنة وأجهزة التصوير الطيفي (ERIS) إلى VLT.
بين هذه الترقيات ونشر التلسكوبات الفضائية من الجيل التالي في السنوات القادمة (مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي، الذي سيتم نشره في عام 2021) ، يتوقع الفلكيون جلب قدر كبير من الكون "إلى التركيز". وما يرونه من المؤكد أنه سيساعد على حل بعض الألغاز القديمة ، وربما سيخلق الكثير!
وتأكد من الاستمتاع بمقاطع الفيديو هذه للصور التي تم الحصول عليها بواسطة VLT من Neptune و NGC 6388 ، بإذن من ESO:
