Bildnachweis: Gemini
Das neueste Bild des Gemini-Teleskops in Mauna Kea Hawaii zeigt, wie leistungsfähig die neue adaptive Optiktechnologie sein kann. Das Teleskop nahm ein Bild des Kugelsternhaufens M-13 auf, zuerst mit seiner normalen Auflösung und dann unter Verwendung des adaptiven Optiksystems von Altair. Das zweite Bild ist kristallklar und enthält viel mehr Sterne, die fein fokussiert sind. Die adaptive Optik kompensiert bis zu 1000-mal pro Sekunde Verzerrungen, die durch die Erdatmosphäre verursacht werden, sodass das Licht so aussieht, als ob sich das Teleskop im Weltraum befindet. Diese Technologie soll die bodengestützte Astronomie revolutionieren.
Heute wurde ein messerscharfes Bild veröffentlicht, das neue Details im Herzen eines berühmten Sternhaufens enthüllt. Die Tausenden schwärmender Sterne im Kern des Clusters wurden durch ein innovatives adaptives Optiksystem namens Altair (nach dem Stern Altair) sichtbar gemacht, das derzeit am Frederick C. Gillett Gemini-Teleskop auf Mauna Kea, Hawaii, in Betrieb genommen wird.
Unter mehreren der ersten Bilder von Altair (Altitude Conjugate Adaptive Optics für Infrarot) zeigen die hochauflösenden Daten eine Vielzahl von Sternen mit erstaunlicher Klarheit. Der dichte Sternhaufen, der Generationen von Himmelsbeobachtern als Great Hercules Cluster oder M-13 bekannt ist, beherbergt Hunderttausende von Sternen, die in der Mitte oft von unserer Atmosphäre zu einer großen leuchtenden Masse verwischt werden. "Die in diesen Bildern erzielte Auflösung entspricht in etwa der Trennung zwischen den Scheinwerfern eines Automobils auf der Golden Gate Bridge in San Francisco in 3.850 Kilometern Entfernung auf Hawaii", sagte Dr. Francois Rigaut, Wissenschaftler für adaptive Optik am Observatorium.
Die Nahaufnahmen von M-13 mit und ohne Altair sowie ein spektakuläres Referenzbild des gesamten Clusters, das vom Kanada-Frankreich-Hawaii-Teleskop bereitgestellt wird, können unter folgender Adresse angezeigt und heruntergeladen werden: http: // www. gemini.edu/media/images_2003-2.html.
Das bemerkenswerte Detail in den Gemini-Bildern wurde durch die einzigartige Fähigkeit von Altair ermöglicht, Sternenlicht, das durch atmosphärische Turbulenzen verschwommen ist, mithilfe einer adaptiven Optik mit Höhenkonjugation zu korrigieren.
Die meisten derzeit verwendeten adaptiven Optiksysteme korrigieren Verzerrungen des Sternenlichts, indem angenommen wird, dass alle Verzerrungen dort auftreten, wo das Sternenlicht gesammelt wird - nahe der Oberfläche des Primärspiegels des Teleskops. In einem höhenkonjugierten System wie dem von Gemini wird angenommen, dass sich die Verzerrungen an der dominanten Turbulenzschicht der Atmosphäre befinden. Durch Konjugieren oder Einstellen des Systems für eine bestimmte Schicht über dem Teleskop kann Altair ein genaueres Modell des Weges des Sternenlichts durch unsere Atmosphäre erstellen.
"Adaptive Optik mit Höhenkonjugation ist eine bahnbrechende neue Technik, mit der Verzerrungen des Sternenlichts, das sich über große Entfernungen ungestört durch den Weltraum bewegte, bis es auf warme und kalte Luft in der Erdatmosphäre traf, auf leistungsstarke Weise gemessen und behoben werden können", sagte Glen Herriot Systemingenieur, der das Gebäude von Altair in Victoria, BC, in den Labors des National Research Council of Canada leitete. Altair ist in der Lage, das verzerrte Sternenlicht bis zu 1.000 Mal pro Sekunde mit einem ausgeklügelten, verformbaren Spiegel von der Größe Ihrer Handfläche präzise zu korrigieren. "Das Endergebnis ist", sagt Herriot, "Bilder, die mit der Schärfe von Bildern aus dem Weltraum konkurrieren oder diese sogar übertreffen."
In Zusammenarbeit mit Mitarbeitern des Gemini Observatory hat das kanadische Team unter der Leitung von Projektmanager Herriot und Projektwissenschaftler Dr. Jean-Pierre V? Ran von Ende 2002 bis Anfang 2003 Altair auf Gemini North in Betrieb genommen. Das Instrumententeam bestand aus 25 Wissenschaftlern und Ingenieuren führte das adaptive Optiksystem Gemini in den letzten sechs Jahren vom Entwurf bis zur Inbetriebnahme. "Die Inbetriebnahme eines Präzisionsinstruments an einem 7-stöckigen, 350 Tonnen schweren, hoch entwickelten Teleskop ist besonders schwierig, da eine äußerst komplizierte Koordination erforderlich ist, damit alle Systeme nahtlos zusammenarbeiten", sagte Herriot. Die Inbetriebnahme von Altair für Gemini wird voraussichtlich vor Ende 2003 abgeschlossen sein.
Ein wesentliches Merkmal der Raffinesse von Altair ist die Fähigkeit, mehrere Parameter während der Bildbelichtung automatisch zu überwachen, anzupassen und zu optimieren. Die Idee ist, die adaptive Optik für unsere Community benutzerfreundlich zu gestalten. Wenn die atmosphärischen Bedingungen dies zulassen, werden einfach durch Zeigen und Klicken und nahezu beugungsbegrenzte Bilder an eine Kamera oder einen Spektrographen geliefert. Altair misst und berichtet kontinuierlich über den Detaillierungsgrad der Bilder und ist damit eines der effizientesten adaptiven Optiksysteme der Welt. "Durch die routinemäßige Bereitstellung von Infrarotbildern, die viel schärfer sind, als dies derzeit sogar aus dem Weltraum möglich ist, bietet Altair Beobachtern einen enormen Vorteil bei der Untersuchung tiefer im Universum und bei genaueren Messungen astronomischer Objekte", sagt Dr. V? Ran.
"Altair verbessert die Qualität und Leistung unserer Bildgebung und Spektroskopie enorm", sagt Dr. Matt Mountain, Director von Gemini. "Gemini wird bald beugungsbegrenzte Bilder im nahen Infrarot liefern." Die theoretische Beugungsgrenze von Gemini (maximale Auflösung) liegt im nahen Infrarot-H-Band (1,6 Mikrometer Wellenlänge) bei etwa 40 Millibogensekunden. Zu diesem Zeitpunkt der Inbetriebnahme kann Altair eine Auflösung von 60 Milli-Bogensekunden im H-Band liefern (60 Milli-Bogensekunden sind vergleichbar mit der Betrachtung eines Sandkorns aus einer Entfernung von etwa 1,6 Kilometern oder 1 Meile).
Dr. Mountain wies darauf hin, dass die Inbetriebnahme von Altair bedeutet, dass eines der modernsten adaptiven Optiksysteme der Welt jetzt in Gemini North als Anlageninstrument integriert ist und bald allen Wissenschaftlern während der gesamten Gemini-Partnerschaft routinemäßig zur Verfügung stehen wird.
"Dies ist eine wichtige Errungenschaft im Hinblick auf unser Gemini-Ziel, Bilder in Weltraumqualität von einem 8-Meter-Bodenteleskop zu liefern", sagte Dr. Mountain.
Der stellvertretende Direktor von Gemini, Dr. Jean-Ren? Roy erklärt, dass Altair ein wichtiger Schritt vorwärts in Geminis aggressiven Plänen ist, das Potenzial der adaptiven Optik für die bodengestützte astronomische Bildgebung zu maximieren. Dr. Roy erläutert: „Altair, das die Grundlage der adaptiven Optiktechnologie von morgen darstellt, ist wichtig für den Erfolg der nächsten Generation von bodengestützten 30- bis 100-Meter-Teleskopen mit Beugungsbegrenzung und Infrarot, die jetzt auf den Zeichenbrettern stehen. ”
Zukünftige Generationen solcher adaptiver Optiktechnologien werden zweifellos die bodengestützte Astronomie revolutionieren. Derzeit ist Altair auf dem neuesten Stand der Technik und bietet ein starkes neues Auge auf das Universum.
Originalquelle: Gemini-Pressemitteilung
