На прошедшей неделе на Серро Параналь в Чили, в обсерватории Европейской южной обсерватории (ESO), стартовал новый этап проекта GRAVITY+. В рамках этого этапа на четырех 8-метровых телескопах Очень большого телескопа (VLT) были запущены лазеры. Каждый из них используется для создания так называемой «искусственной звезды» в земной атмосфере, что является важным элементом системы адаптивной оптики, предназначенной для измерения и коррекции искажений, вызванных атмосферой.
В данной конфигурации система получает возможность компенсировать турбулентность в любой точке южного неба. Особенно важно, что она позволяет преобразовать интерферометр VLTI (Very Large Telescope Interferometer), использующий несколько телескопов VLT для интерферометрических измерений, в оптический прибор с существенно повышенной чувствительностью и скоростью выявления объектов.
Проект GRAVITY+, созданный на основе чрезвычайно успешного инструмента GRAVITY, значительно расширяет возможности VLTI. Благодаря добавлению лазеров, новых датчиков адаптивной оптики, деформируемых зеркал и модернизации инфраструктуры подземных туннелей, где происходит сбор световых пучков, VLTI стал самым мощным оптическим интерферометром в мире. Эти усовершенствования внедрялись на протяжении последних лет.
По словам Антуана Мерана, научного руководителя программы VLTI в ESO, данная установка: « Является значительным этапом для создания поистине уникального инструмента ». Благодаря этим усовершенствованиям астрономы получат возможность наблюдать объекты ранней Вселенной, активные галактики, сверхмассивные черные дыры, молодые звезды и планеты-сироты с чувствительностью, которая будет в 10 раз выше предыдущих показателей.
Новые преимущества GRAVITY+
Интеграция лазеров, по одному на каждом из 8-метровых телескопов, расположенных на Паранале, является важной частью модернизации GRAVITY+.
Ранее система адаптивной оптики VLTI могла компенсировать влияние атмосферной турбулентности лишь в случае наличия яркой звезды-ориентира вблизи объекта исследования. Это существенное ограничение значительно сужало область видимости и количество наблюдаемых объектов. Благодаря лазерам, формирующим искусственные звезды на высоте приблизительно 90 километров, данное ограничение снято: теперь для интерферометрических наблюдений доступно все южное небо.
Благодаря VLTI и GRAVITY+ достигается значительный прогресс: система способна фиксировать гораздо более слабые световые потоки, и более эффективно задействуется большее количество телескопов. Для повышения эффективности сбора и направления световых пучков, а также для обеспечения более сложной и гибкой интерферометрии были проведены структурные усовершенствования, в том числе внедрение новых датчиков, деформируемых зеркал и модернизированных оптических туннелей.
Повышение восприимчивости и расширение перечня отслеживаемых объектов
Благодаря улучшенной чувствительности, которая достигает 10-кратного увеличения по сравнению с предыдущей версией, VLTI с GRAVITY+ расширяет возможности оптической астрономии с разрешением сверхвысокого порядка. Первое тестовое наблюдение уже показало потенциал инструмента: скопление массивных звезд в туманности Тарантул (в системе Большого Магелланова Облака) позволило обнаружить очень яркий объект, который, вопреки предположениям об одиночной звезде, оказался тесной двойной системой. Этот результат подтверждает достигнутое исключительно высокое разрешение.
С помощью телескопа GRAVITY+ астрономы стремятся исследовать не только звезды и галактики, но и отдельные черные дыры, планеты-сироты, которые не вращаются вокруг звезд, а также звезды, находящиеся рядом с сверхмассивной черной дырой нашей галактики — Стрельца A*.
Благодаря улучшенным характеристикам сбора света и увеличению зоны охвата неба, появилась возможность разрабатывать более масштабные программы наблюдений, ориентированные на поиск крайне тусклых или удаленных объектов, а также на явления, ранее доступные исключительно для космических телескопов или радиотелескопов. Таким образом, GRAVITY+ представляет собой не просто модернизацию оборудования, а значительный методологический прогресс в области наземной оптической интерферометрии, открывающий новую эпоху для углового разрешения и детального изучения Вселенной.