אשראי תמונה: USNO
אסטרונומים מכמה מצפי הכוכבים בארה"ב הודיעו כי מיזגו בהצלחה את האור משש טלסקופים עצמאיים ליצירת תמונה אחת ברזולוציה גבוהה של מערכת רב-כוכבים מרוחקת. כדי ליצור תמונה ברמת פירוט זו, טלסקופ יחיד צריך להיות 50 מטר רוחב - גדול יותר מכל מה שקיים כיום. טכניקה זו, הנקראת אינטרפרומטריה, נעשתה בעבר בזוגות של טלסקופים, אך מעולם לא עם שישה.
אסטרונומים מהמצפה הימי האמריקני (USNO), המעבדה לחקר ימי (NRL) ומצפה הכוכבים של לואל הודיעו היום כי שילבו בהצלחה את האור משש טלסקופים עצמאיים ליצירת תמונה ברזולוציה גבוהה אחת של מערכת מרובת כוכבים מרוחקת. . זו הפעם הראשונה שזה נעשה אי פעם באזור האופטי של הספקטרום האלקטרומגנטי. האינטרפרומטר האופטי של חיל הים (NPOI) באתר אנדרסון מסה של מצפה הכוכבים של לואל ליד פלאגסטאף, אריזונה, צפה במערכת הכוכבים המשולשת אטה וירג'ניס, שנמצאת במרחק של 130 שנות אור מכדור הארץ.
"התפתחות זו מאפשרת 'לסנתז' טלסקופים עם צמצמים העולים על מאות מטרים," אומר ד"ר קנת ג'ונסטון, מנהל מדעי של המצפה הימי. "זה יוביל להדמיה ישירה של משטחי הכוכבים וכתמי הכוכבים, באופן מקביל לכתמי השמש בשמש. ניתן ליישם טכנולוגיה זו גם על מערכות חלל לחישה מרחוק של כדור הארץ וחפצים אחרים במערכת השמש, כמו גם כוכבים וגלקסיות. "
אינטרפרומטרים אופטיים משלבים את האור מכמה טלסקופים עצמאיים ויוצרים טלסקופ "סינטטי" שיכולתו ליצור תמונה ברזולוציה גבוהה פרופורציונלית להפרדה המרבית של הטלסקופים. הם התשובה לעלויות האסורות ולקשיים טכניים עצומים של בניית טלסקופים עם מראה חד מונולית גדולה במיוחד. מכיוון שהקצב בו סינתזה של צמצם טלסקופ ענקי עם מערך אינטרפרומטר שווה למספר השילובים בין כל שני טלסקופים במערך, השילוב של ששת הטלסקופים של NPOI יותר מאשר פי ארבעה את היכולת של NPOI לאסוף נתונים על פני מתחרותיה.
USNO ו- NRL, בשיתוף עם מצפה הכוכבים של לואל ובמימון של משרד המחקר הימי והאוקיאוגרף של חיל הים, חברו בשנת 1991 לבניית המכשיר. תצפיות מהמרכז נערכו עם מערך של שלוש תחנות מאז "האור הראשון" שלה בשנת 1996.
עם זאת, בשל הקושי הטכני הקשור לחיבור אפילו מספר קטן של טלסקופים נפרדים, יכולות הרזולוציה הגבוהה של אינטרפרומטרים אופטיים שימשו עד כה רק על מקורות כוכבים פשוטים יחסית. שאלות בסיסיות, כמו הקוטר הנראה לכוכב או קיומם ותנועותיהם של בני לוויה מהממים הסמוכים, נענים בקלות עבור מקורות כאלה. עם זאת, כדי להגדיל את הרזולוציה המרחבית ואת הרגישות למבנה הכוכב, על האינטרפרומטרים לקשר יותר טלסקופים זה לזה בכדי לספק דגימה אחידה של הצמצם המסונתז. שלושה טלסקופים משולבים מספקים שלושה משמעויות בפתח הצמצם, אך שישה טלסקופים מספקים 15 שילובים.
כדי למזג את שש הקורות, צוות NPOI תכנן סוג חדש של שילוב קורות היברידי. בנוסף, פותחו מערכות חומרה ובקרה חדשות כדי לקודד באופן ייחודי כל שילוב טלסקופ אפשרי בנתונים המוקלטים כך שהמידע הנחוץ ליישור וסופרפוזיציה של חזיתות הגל הכוכב ושחזור התמונה עשוי להיות מפוענח כראוי.
תחום האינטרפרומטריה הוא מתפתח במהירות, כאשר ענקים כמו הטלסקופים התאומים בגובה 10 מטרים של קק השיגו בשנה שעברה "שוליים ראשונים", וה- VLTI של המצפה הדרומי האירופי מתכנן לשלב את האור מארבעה טלסקופים בגובה 8 מטרים. אינטרפרומטרי הדמיה צנועים אך רב-תכליתיים כמו CHARA, COAST ו- IOTA פועלים גם הם כבר כמה שנים, אך NPOI הוא הראשון שמשלב אור ממערך מלא של שישה טלסקופים.
בעתיד הקרוב, NPOI תזמין את כל התחנות שנותרו עליהן ניתן להתקין כל אחד מששת הטלסקופים בגודל מערך מקסימאלי של 430 מטר, קו הבסיס הגדול ביותר מבין כל פרויקטי ההדמיה הנוכחיים להדמיה.
אסטרופיזיקה מהממת תחולל מהפכה על ידי היכולת לדמיין ישירות כוכבי תמונות שאינם השמש. בסופו של דבר, כאשר עובדים בחלל עם הניסיון שנאסף מניסויים מבוססי קרקע, אינטרפרומטריה אופטית עשויה לפתח את היכולת לדמיין כוכבי לכת בגודל יופיטר המסתובבים בכוכבים רחוקים.
"זכור את הימים הראשונים של אינטרפרומטריה רדיו והסתכל במערכים ברחבי העולם בהם אנו משתמשים באופן שגרתי כיום", אומר ד"ר ג'ונסטון. "עברנו ממערכים פשוטים עם שני אלמנטים למערכות בגודל יבשת עם 10 אנטנות ומעלה המפיקות תמונות בקנה מידה עדין במיוחד של קוואזרים רחוקים. אנו עומדים על סף השגת תוצאות דומות למקורות אור גלויים. "
המקור המקורי: מהדורת החדשות של מצפה הכוכבים האמריקני
