Dzięki instrumentowi ESPRESSO VLT działa jak największy teleskop optyczny na świecie [WIDEO]

Jednym z pierwotnych celów projektowych należącego do ESO Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) było to, aby jego cztery Teleskopy Główne pracowały razem jako pojedynczy gigantyczny teleskop. Dzięki pierwszemu światłu spektrografu ESPRESSO w trybie czterech Teleskopów Głównych, ten krok milowy dla VLT został osiągnięty.

Po intensywnych przygotowaniach przez konsorcjum ESPRESSO (kierowane przez Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Genewskiego, z udziałem ośrodków naukowych z Włoch, Portugalii, Hiszpanii i Szwajcarii) i pracowników ESO, Dyrektor Generalny ESO – Xavier Barcons – zainicjował historyczne obserwacje astronomiczne wciskając przycisk w sterowni.

ESO zrealizowało marzenie, które sięga czasów, gdy VLT był rozważany w latach 80-tych: połączenie światła z wszystkich czterech Teleskopów Głównych na Cerro Paranal do odbioru przez jeden instrument!

Gdy wszystkie cztery 8,2-metrowe Teleskopy Główne łączą swoją moc zbierania światła, aby zasilić pojedynczy instrument, VLT staje się efektywnie największym teleskopem optycznym na świecie pod względem powierzchni zbierającej światło.

Dwoma głównymi celami naukowymi ESPRESSO są odkrywanie i charakteryzowanie planet podobnych do Ziemi oraz zbadanie potencjalnej zmienności fundamentalnych stałych fizycznych. W szczególności to drugie zadanie wymaga obserwacji odległych, słabych kwazarów i najbardziej skorzysta z połączenia światła od wszystkich czterech Teleskopów Głównych. Oba cele naukowe opierają się na ultrawysokiej stabilności instrumentu i ekstremalnie stabilnym referencyjnym źródle światła.

Ze względu na skomplikowanie procesu łączenia światła z wszystkich czterech Teleskopów Głównych, w sposób znany jako „niekoherentne ognisko”, do tej pory nie było to zaimplementowane. Jednak od początku zarezerwowane było na to miejsce w teleskopach i już wtedy zbudowano odpowiednią infrastrukturę podziemną. Słowo “niekoherenty” oznacza, że światło z czterech teleskopów jest po prostu dodawane, bez uwzględniania informacji o fazie, tak jak to się dzieje w przypadku Interferometru VLT.

System zwierciadeł, pryzmatów i soczewek transmituje światło od każdego z Teleskopów Głównych wchodzących w skład VLT do spektrografu ESPRESSO znajdującego się do 69 metrów od nich. Dzięki złożonej optyce ESPRESSO może albo zbierać światło od wszystkich czterech Teleskopów Głównych razem, zwiększając moc zbierającą światło, albo alternatywnie otrzymywać światło od dowolnego z Teleskopów Głównych niezależnie, pozwalając na bardziej elastyczne używanie czasu obserwacyjnego. ESPRESSO zostało specjalnie opracowane aby maksymalnie wykorzystać tę infrastrukturę.

Światło od czterech Teleskopów Głównych jest rutynowo łączone w Interferometrze VLT (VLTI) w celu badania niesamowicie małych szczegółów we względnie jasnych obiektach. Ale interferometria, która łączy strumienie światła „koherentnie”, nie jest w stanie użyć olbrzymiego potencjału zbierania światła połączonych teleskopów, aby zbadać słabe obiekty.

Nowe niekoherentne połączenie światła daje moc zbierającą światło porównywalną do teleskopu o aperturze 16 metrów, natomiast rozdzielczość kątowa pozostaje taka, jaka teleskopu 8-metrowego, w przeciwieństwie do Interferometru VLT (VLTI), w którym rozdzielczość polepsza się do (wirtualnego) teleskopu o efektywnej aperturze równej maksymalnej separacji pomiędzy teleskopami.

Ten imponujący krok milowy jest kulminacją wieloletniej pracy wielkiego zespołu naukowców i inżynierów. To cudowne móc zobaczyć ESPRESSO pracujący z wszystkimi czterema Teleskopami Głównymi. Już czekam na ciekawe wyniki naukowe, które dzięki temu nadejdą.

Przesyłanie połączonego światła do jednego instrumentu da astronomom dostęp do informacji, którego nigdy wcześniej nie mieli. Nowe urządzenie zmieni sytuację w astronomii związanej ze spektrografami wysokiej rozdzielczości. Wykorzystywane są nowatorskie koncepcje, takie jak kalibracja długości fali wspomagana przez laserowy grzebień częstotliwości, dzięki czemu uzyskuje się niebywałą precyzję i powtarzalność, a teraz dodatkowo razem ze zdolnością połączenia mocy zbierającej światło od czterech pojedynczych Teleskopów Głównych.

„ESPRESSO pracujące z wszystkimi czterema Teleskopami Głównymi daje nam przedsmak tego, co za kilka lat nastąpi dzięki następnej generacji teleskopów, takich jak Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT)” podsumowuje Dyrektor Generalny ESO, Xavier Barcons.