それは私たち人間にとって（そして、そのことについては地球上の他のすべての生命にとって）便利なものですが、大気は天文学者の間でほぼ普遍的に呪われています。過去20年間、補償光学の開発-本質的には鏡の形状を変更して画像処理能力を向上させる望遠鏡-は、地球から宇宙で見ることができるものを劇的に改善しました。
レーザーを使用する新しい技術（Yes！Lasers！）を使用すると、適応光学望遠鏡で処理できる画像は、ハッブル宇宙望遠鏡の画像と同じくらい広い視野で鮮明になります。 Michael Hart率いるアリゾナ大学の天文学者のチームは、望遠鏡の表面を非常に正確に調整するのに役立つ技術を開発しました。
望遠鏡のレーザー補償光学は、地上の望遠鏡からより良い画質を得るための比較的新しい開発です。ハッブルや来るべきジェームズウェッブ宇宙望遠鏡のような宇宙ベースの望遠鏡を使用できることは素晴らしいことですが、それらの打ち上げと維持には確かにコストがかかります。その上、これらの望遠鏡で非常に短い時間を争う多くの天文学者がいます。チリの超大型望遠鏡やハワイのケック望遠鏡などの望遠鏡は、すでにレーザー補償光学を使用してイメージングを改善しています。
当初、望遠鏡が観測していた空の領域の近くのより明るい星に焦点を合わせた補償光学系と、鏡の後ろのアクチュエーターがコンピューターによって非常に急速に動かされて、大気の歪みを相殺しました。ただし、このシステムは、そのようなオブジェクトを含む空の領域に限定されます。
レーザー補償光学は、使いやすさがより柔軟です。この手法では、単一のレーザーを使用して大気中の分子を励起して輝き、次にこれを「ガイドスター」として使用してミラーを較正し、大気中の乱気流によって引き起こされる歪みを補正します。 。コンピュータは人工ガイド星からの入射光を分析し、補正するために鏡の表面を変えて、大気の振る舞いを正確に判断できます。
単一のレーザーを使用する場合、補償光学は非常に限られた視野の乱気流しか補償できません。アリゾナ州の6.5 m MMT望遠鏡で開発された新しい技術は、1つのレーザーだけでなく 五 緑色のレーザーを使用して、2分の弧でより広い視野にわたって5つの別々のガイド星を生成します。角度解像度は単一のレーザーよりも低い–比較のために、ケックまたはVLTは30〜60ミリ秒の解像度で画像を生成できますが、より広い視野でよりよく見ることができることには多くの利点があります。
この技法を使用すると、非常に微弱な古い銀河のスペクトルを取得することができます。スペクトルを取得することにより、科学者は空間内のオブジェクトの構成と構造をよりよく理解できます。新しい手法を使用すると、100億年前の銀河のスペクトルを取得することで、赤のシフトが非常に大きくなるため、地上からの撮影が可能になります。
星の超大規模クラスターも、この手法を使用してより簡単に精査できます。異なる夜に望遠鏡の単一のポインティングで撮影された画像により、天文学者は、どの星がクラスターの一部であり、どの星が重力に束縛されていないかを理解できるからです。
チームの取り組みの結果は、 天体物理ジャーナル 2009年、元の論文はArxivから入手できます。
出典：ユーレカラート、Arxiv紙
