पैरानल ऑब्जर्वेटरी टेस्ट न्यू एडाप्टिव ऑप्टिक्स

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छवि क्रेडिट: ईएसओ

यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला के इंजीनियरों की एक टीम ने हाल ही में चिली में परनाल वेधशाला में वेरी लार्ज टेलीस्कोप (वीएलटी) पर एक नई अनुकूली प्रकाशिकी सुविधा का परीक्षण किया। यह तकनीक पृथ्वी के वायुमंडल में उत्पन्न विकृति को दूर करने के लिए दूरबीन द्वारा ली गई छवियों को अपनाती है? मानो उन्हें अंतरिक्ष से देखा गया हो। अगला कदम सुविधा में सभी टेलीस्कोपों ​​के समान सिस्टम को जोड़ने और फिर उन्हें एक बड़े सरणी में हुक करने के लिए होगा। इससे वेधशाला को आज की तुलना में वस्तुओं को 100 गुना बेहोशी से हल करने की अनुमति मिलनी चाहिए।

18 अप्रैल, 2003 को, ESO के इंजीनियरों की एक टीम ने पैरानल ऑब्जर्वेटरी (चिली) में वेरी लार्ज टेलीस्कोप (VLT) पर MACAO-VLTI एडेप्टिव ऑप्टिक्स सुविधा के लिए "फर्स्ट लाइट" की सफल उपलब्धि का जश्न मनाया। यह NACO सुविधा (ESO PR 25/01) के बाद, इस वेधशाला में प्रचालन के लिए दूसरा अनुकूली प्रकाशिकी (AO) प्रणाली है।

ग्राउंड-आधारित टेलीस्कोप की प्राप्त करने योग्य छवि की तीव्रता सामान्य रूप से वायुमंडलीय अशांति के प्रभाव से सीमित होती है। हालांकि, एडेप्टिव ऑप्टिक्स (एओ) तकनीकों के साथ, इस बड़ी खामी को दूर किया जा सकता है ताकि टेलिस्कोप उन छवियों का उत्पादन करे जो सैद्धांतिक रूप से यथासंभव तेज हो, अर्थात, जैसे कि उन्हें अंतरिक्ष से लिया गया था।

"मकाओ" का संक्षिप्त नाम "मल्टी एप्लिकेशन कर्वट एडेप्टिव ऑप्टिक्स" है, जो विशेष रूप से ऑप्टिकल सुधारों को संदर्भित करता है, जो वायुमंडलीय अशांति के धुंधले प्रभाव को खत्म करते हैं।

ESA पर MACAO-VLTI सुविधा विकसित की गई थी। यह एक अत्यधिक जटिल प्रणाली है, जिसमें से चार, प्रत्येक 8.2-मीटर वीएलटी यूनिट टेलीस्कोप के लिए एक, दूरबीन के नीचे (कॉड? कमरों में) स्थापित किया जाएगा। ये प्रणालियाँ वीएलटी इंटरफेरोमीटर (वीएलटीआई) में सामान्य फोकस की ओर निर्देशित होने से पहले बड़े टेलिस्कोप (वायुमंडलीय अशांति से प्रेरित) से प्रकाश किरणों की विकृतियों को ठीक करती हैं।

चार MACAO-VLTI इकाइयों की स्थापना, जिनमें से पहला अब जगह में है, वीएलटी इंटरफेरोमेट्री में एक क्रांति से कम कुछ भी नहीं होगा। वीएलटीआई की संवेदनशीलता में संबद्ध 100 गुना लाभ के कारण दक्षता में भारी लाभ होगा।

सरल शब्दों में कहें तो MACAO-VLTI के साथ अब से 100 गुना अधिक खगोलीय पिंडों का निरीक्षण करना संभव हो जाएगा। जल्द ही खगोलविदों को इस शक्तिशाली अवलोकन तकनीक के साथ पहुंच से बाहर निकलने वाली बड़ी संख्या में वस्तुओं की वीएलटीआई (ईएसओ पीआर 23/01) के साथ हस्तक्षेप करने में मदद मिलेगी। बाहरी आकाशगंगाएं। आगामी उच्च-रिज़ॉल्यूशन की छवियां और स्पेक्ट्रा, एक्सट्रागैलेक्टिक अनुसंधान में पूरी तरह से नए दृष्टिकोणों को खोलेगी और हमारी अपनी आकाशगंगा, मिल्की वे में कई बेहोश वस्तुओं के अध्ययन में भी।

वर्तमान अवधि के दौरान, चार MACAO-VLTI सुविधा में से पहला, टिप्पणियों की एक श्रृंखला के माध्यम से स्थापित, एकीकृत और परीक्षण किया गया था। इन परीक्षणों के लिए, एक अवरक्त कैमरा विशेष रूप से विकसित किया गया था जिसने प्रदर्शन के विस्तृत मूल्यांकन की अनुमति दी। इसने विभिन्न खगोलीय पिंडों के कुछ पहले, शानदार दृश्य भी प्रदान किए, जिनमें से कुछ यहां दिखाए गए हैं।

MACAO - बहु अनुप्रयोग वक्रता अनुकूली प्रकाशिकी सुविधा
अनुकूली प्रकाशिकी (एओ) सिस्टम एक कंप्यूटर नियंत्रित विकृति दर्पण (डीएम) के माध्यम से काम करते हैं जो वायुमंडलीय अशांति से प्रेरित छवि विरूपण का प्रतिकार करते हैं। यह वास्तविक समय के ऑप्टिकल सुधारों पर आधारित है, जो एक "वेवफ्रंट सेंसर" (एक विशेष कैमरा) द्वारा प्राप्त छवि डेटा से गणना की जाती है, जो बहुत तेज़ गति से होती है, प्रत्येक सेकंड में कई बार।

ESO मल्टी एप्लिकेशन कर्वट एडेप्टिव ऑप्टिक्स (MACAO) प्रणाली 350-हर्ट्ज (प्रति सेकंड बार) के "दिल की धड़कन" के साथ 60-तत्व बिमॉर्फ डिफॉर्मेबल मिरर (डीएम) और 60-तत्व वक्रता तरंग तरंग सेंसर का उपयोग करती है। इस उच्च स्थानिक और लौकिक सुधार शक्ति के साथ, MACAO लगभग एक तरंग दैर्ध्य पर स्पेक्ट्रम के निकट अवरक्त क्षेत्र में 8.2-m वीएलटी यूनिट टेलीस्कोप की सैद्धांतिक रूप से संभव ("विवर्तन-सीमित") छवि को बहाल करने में सक्षम है। 2? मी। 60 मिली-आर्सेक के आदेश का परिणामी छवि संकल्प (तीक्ष्णता) मानक देखने-सीमित टिप्पणियों की तुलना में 10 के एक कारक से अधिक सुधार है। एओ तकनीक के लाभ के बिना, ऐसी छवि तीक्ष्णता केवल तभी प्राप्त की जा सकती है जब दूरबीन को पृथ्वी के वायुमंडल के ऊपर रखा गया हो।

अपने वर्तमान स्वरूप में MACAO-VLTI का तकनीकी विकास 1999 में शुरू किया गया था और 6 महीने के अंतराल पर परियोजना की समीक्षा के साथ, परियोजना जल्दी ही क्रूर गति तक पहुंच गई। प्रभावी डिजाइन ईएसओ और यूरोपीय उद्योग में एओ विभाग के बीच एक बहुत ही उपयोगी सहयोग का नतीजा है, जिसमें कई उच्च-तकनीकी घटकों के परिश्रमी निर्माण में योगदान दिया गया था, जिसमें 60 एक्ट्यूएटर्स, एक तेजी से प्रतिक्रिया टिप-टिल्ट माउंट और साथ बिमॉर्फ डीएम शामिल हैं। कई अन्य। इस जटिल वास्तविक समय प्रणाली की विधानसभा, परीक्षण और प्रदर्शन-ट्यूनिंग को ईएसओ-गारचिंग कर्मचारियों द्वारा ग्रहण किया गया था।

परनाल में स्थापना
MACAO घटकों के साथ 60+ क्यूबिक-मीटर शिपमेंट का पहला टोकरा 12 मार्च, 2003 को पैरानल वेधशाला में पहुंचा। इसके तुरंत बाद, ईएसओ इंजीनियरों और तकनीशियनों ने वीएलटी 8.2-एम केयूएनई टेलीस्कोप के नीचे, इस जटिल उपकरण की श्रमसाध्य विधानसभा शुरू की ( पूर्व में UT2)।

उन्होंने एक सावधानीपूर्वक नियोजित योजना का पालन किया, जिसमें इलेक्ट्रॉनिक्स, जल शीतलन प्रणाली, यांत्रिक और ऑप्टिकल घटकों की स्थापना शामिल है। अंत में, उन्होंने मांग की ऑप्टिकल संरेखण का प्रदर्शन किया, नियोजित पहले परीक्षण अवलोकनों से एक सप्ताह पहले एक पूरी तरह से इकट्ठे साधन को वितरित करना। इस अतिरिक्त सप्ताह ने वास्तविक टिप्पणियों की तैयारी में परीक्षणों और अंशांकन की एक भीड़ का प्रदर्शन करने के लिए बहुत स्वागत और उपयोगी अवसर प्रदान किया।
इंटरफेरोमेट्री की सेवा के लिए ए.ओ.

वीएलटी इंटरफेरोमीटर (वीएलटीआई) दो या अधिक 8.2 द्वारा कब्जा की गई स्टारलाईट को जोड़ती है- वीएलटी यूनिट टेलीस्कोप (बाद में चार जंगम 1.8-मीटर सहायक टेलीस्कोप से भी) और छवि संकल्प को बढ़ाने की अनुमति देता है। दूरबीनों से प्रकाश पुंज को एक साथ "चरण में" (सुसंगत) लाया जाता है। प्राथमिक दर्पणों पर शुरू करते हुए, वे इंटरफेरोमेट्रिक प्रयोगशाला तक पहुंचने से पहले कई सौ मीटर की कुल दूरी पर अपने अलग-अलग रास्तों से गुजरते हैं, जहां वे वेवलेंथ के एक अंश के भीतर संयुक्त होते हैं, यानी नैनोमीटर के भीतर!

इंटरफेरोमेट्रिक तकनीक द्वारा लाभ बहुत बड़ा है - 100 मीटर से अलग दो दूरबीनों से प्रकाश पुंजों के संयोजन से विवरणों का अवलोकन किया जा सकता है जो अन्यथा केवल 100 मीटर के व्यास के साथ एकल दूरबीन द्वारा हल किया जा सकता है। इंटरफेरोमेट्रिक मापों की व्याख्या करने और तारों, आदि के व्यास जैसे व्यास की महत्वपूर्ण भौतिक मापदंडों को कम करने के लिए परिष्कृत डेटा में कमी आवश्यक है। ईएसओ पीआर 22/02।

वीएलटीआई संयुक्त इंटरफेरोमेट्रिक फ्रिंज पैटर्न के विपरीत द्वारा व्यक्त किए गए संयुक्त बीम के सुसंगतता की डिग्री को मापता है। व्यक्तिगत बीम के बीच सुसंगतता की डिग्री जितनी अधिक होगी, उतना ही मजबूत संकेत मापा जाएगा। वायुमंडलीय अशांति द्वारा शुरू की गई तरंग तरंगों को हटाकर, MACAO-VLTI सिस्टम व्यक्तिगत टेलीस्कोप बीम के संयोजन की क्षमता को काफी बढ़ाता है।

इंटरफेरोमेट्रिक माप प्रक्रिया में, स्टारलाइट को ऑप्टिकल फाइबर में इंजेक्ट किया जाना चाहिए जो उनके कार्य को पूरा करने के लिए बहुत छोटा है; केवल 6 मीटर? (0.006 मिमी) व्यास में। MACAO की "रीफोकसिंग" कार्रवाई के बिना, टेलीस्कोपों ​​द्वारा कैप्चर की गई स्टारलाईट का केवल एक छोटा सा हिस्सा फाइबर में इंजेक्ट किया जा सकता है और वीएलटीआई दक्षता के चरम पर काम नहीं करेगा जिसके लिए इसे डिज़ाइन किया गया है।

MACAO-VLTI अब इंजेक्टेड लाइट फ्लक्स में एक कारक 100 का लाभ देगा - इसका विस्तार से परीक्षण किया जाएगा जब दो VLT यूनिट टेलीस्कोप, दोनों MACAO-VLTI के साथ सुसज्जित हों, एक साथ काम करें। हालांकि, पहले सिस्टम के साथ वास्तव में प्राप्त बहुत अच्छा प्रदर्शन इंजीनियरों को बहुत आश्वस्त करता है कि इस आदेश का एक लाभ वास्तव में पहुंच जाएगा। इस अंतिम परीक्षण को जल्द से जल्द किया जाएगा क्योंकि इस वर्ष के अंत में दूसरा MACAO-VLTI सिस्टम स्थापित किया गया है।
मकाओ-वीएलटीआई फर्स्ट लाइट

KUEYEN के Nasmyth फ़ोकस में स्थापित एक कृत्रिम प्रकाश स्रोत के माध्यम से इंस्टालेशन कार्य और निम्नलिखित परीक्षणों के एक महीने के बाद, MACAO-VLTI में 18 अप्रैल को "फर्स्ट लाइट" था जब इसे कई खगोलीय पुर्जों से "वास्तविक" प्रकाश प्राप्त हुआ था।

1.2, 1.6 और 2.2-मी पर निकट-अवरक्त वर्णक्रमीय बैंड में छवि सुधार (तीक्ष्णता, प्रकाश ऊर्जा एकाग्रता) को मापने के लिए पूर्ववर्ती प्रदर्शन परीक्षणों के दौरान, MACAO-VLTI को एक कस्टम-मेड इन्फ्रारेड टेस्ट कैमरा के माध्यम से जांचा गया था? ईएसओ द्वारा उद्देश्य। वीएलटीआई में प्रकाश की एक सही किरण को खिलाने के लिए उपयोग करने से पहले यह मध्यवर्ती परीक्षण मैकॉ के समुचित कार्य को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक था।

विभिन्न कार्यों और परिचालन मापदंडों के परीक्षण और अनुकूलन की केवल कुछ रातों के बाद, MACAO-VLTI खगोलीय टिप्पणियों के लिए उपयोग करने के लिए तैयार था। MACAO-VLTI का उपयोग करते समय नीचे की छवियों को औसत रूप से देखने की स्थिति के तहत लिया गया था और छवि गुणवत्ता में सुधार को चित्रित करता है।

मकाओ-वीएलटीआई - पहली छवियां
यहां पहले MACAO-VLTI सिस्टम में टेस्ट कैमरा के साथ प्राप्त की गई कुछ पहली छवियां हैं, जो अब 8.2-m VLT KUEYEN टेलीस्कोप में स्थापित की गई हैं।

पीआर फोटोज़ 12 बी-सी / 03, एक स्टार (दृश्य परिमाण 10) के अवरक्त के-बैंड (वेवलेंथ 2.2; मी) में पहली छवि दिखाती है, जो बिना अनुकूली प्रकाशिकी के माध्यम से छवि सुधारों के बिना और प्राप्त की जाती है।

पीआर फोटो 12 ​​डी / 03 शुरुआती परीक्षणों के दौरान MACAO-VLTI के साथ प्राप्त सबसे अच्छी छवियों में से एक को प्रदर्शित करता है। यह एक Strehl अनुपात (प्रकाश एकाग्रता का माप) दिखाता है जो विनिर्देशों को पूरा करता है जिसके अनुसार MACAO-VLTI का निर्माण किया गया था। एओ तकनीकों का उपयोग करते समय यह भारी सुधार पीआर फोटो 12 ​​ई / 03 में स्पष्ट रूप से प्रदर्शित किया गया है, सही छवि (दाएं) की तुलना में बिना छपी छवि प्रोफ़ाइल (बाएं) शायद ही दिखाई दे।

पीआर फोटो 11 एफ / 03 बेहोश गाइड स्टार का उपयोग करते समय MACAO-VLTI की सुधार क्षमताओं को प्रदर्शित करता है। विभिन्न वर्णक्रमीय प्रकारों का उपयोग करने वाले परीक्षणों से पता चला है कि सीमित दृश्यमान परिमाण 16 प्रकार के बी-सितारों के लिए और लगभग 18 देर से टाइप एम सितारों के लिए भिन्न होता है।
विवर्तनिक सीमा पर देखे जाने वाले खगोलीय पिंड

दो प्रसिद्ध खगोलीय पिंडों के MACAO-VLTI अवलोकन के निम्नलिखित उदाहरण प्राप्त किए गए थे ताकि MACAO-VLTI के साथ अब अनुसंधान के अवसरों का अनंतिम रूप से मूल्यांकन किया जा सके। अंतरिक्ष-आधारित छवियों के साथ उनकी तुलना की जा सकती है।

गांगेय केंद्र
हमारी अपनी आकाशगंगा का केंद्र लगभग 30,000 प्रकाश-वर्ष की दूरी पर धनु नक्षत्र में स्थित है। PR Photo 12h / 03, इस क्षेत्र का एक छोटा-एक्सपोज़र इन्फ्रारेड दृश्य दिखाता है, जो शुरुआती परीक्षण चरण के दौरान MACAO-VLTI द्वारा प्राप्त किया गया था।

वीएलटी में नाको सुविधा का उपयोग करने वाले हाल के एओ अवलोकन सम्मोहक साक्ष्य प्रदान करते हैं कि 2.6 मिलियन सौर द्रव्यमान वाला एक सुपरमैसिव ब्लैक होल बहुत केंद्र में स्थित है, cf. ईएसओ पीआर 17/02। ब्लैक होल की परिक्रमा करते हुए और केवल 17 प्रकाश-घंटों की दूरी के भीतर पहुंचने वाले किसी तारे की खगोलिय टिप्पणियों के आधार पर यह परिणाम विवर्तन सीमित संकल्प की छवियों के बिना संभव नहीं होगा।

एटा कैरिने
एटा कैरिना सबसे भारी सितारों में से एक है, जिसे एक द्रव्यमान के साथ जाना जाता है, जो संभवतः 100 सौर द्रव्यमान से अधिक है। यह सूर्य की तुलना में लगभग 4 मिलियन गुना तेज है, जिससे यह सबसे चमकदार सितारों में से एक है।

इस तरह के एक विशाल तारे का तुलनात्मक रूप से केवल 1 मिलियन वर्ष का जीवनकाल है और - ब्रह्मांडीय काल में मापा जाता है- एटा कैरिने ने हाल ही में गठन किया होगा। यह तारा अत्यधिक अस्थिर है और हिंसक प्रकोपों ​​से ग्रस्त है। वे स्टार की ऊपरी परतों पर बहुत अधिक विकिरण दबाव के कारण होते हैं, जो कई वर्षों तक चलने वाले हिंसक विस्फोटों के दौरान मामले के महत्वपूर्ण भागों को "सतह" पर अंतरिक्ष में उड़ा देता है। इन प्रकोपों ​​में से अंतिम 1835 और 1855 के बीच हुआ और 1843 में चरम पर पहुंच गया। इसकी तुलनात्मक रूप से बड़ी दूरी के बावजूद - लगभग 7,500 से 10,000 प्रकाश-वर्ष - एटा कैरिने इस समय आकाश का दूसरा सबसे चमकीला तारा बन गया (एक स्पष्ट परिमाण के साथ) ), केवल सीरियस द्वारा पार किया गया।

फ्रॉस्टी लियो
फ्रॉस्टी लियो एक परिमाण 11 (पोस्ट-एजीबी) स्टार है जो गैस, धूल, और बड़ी मात्रा में बर्फ (इसलिए नाम) के एक लिफाफे से घिरा हुआ है। संबंधित नेबुला "तितली" आकार (द्विध्रुवी आकृति विज्ञान) का है और यह दो देर से विकासवादी चरणों, स्पर्शोन्मुख विशाल शाखा (AGB) और उसके बाद के ग्रहों के बबुला (PNe) के बीच संक्षिप्त संक्रमणकालीन चरण के सर्वोत्तम ज्ञात उदाहरणों में से एक है।

इस तरह की एक तीन-सौर-द्रव्यमान वाली वस्तु के लिए, यह चरण केवल कुछ हजार वर्षों तक चलने के लिए माना जाता है, तारे के जीवन में एक पलक। इसलिए, इस तरह की वस्तुएं बहुत दुर्लभ हैं और फ्रॉस्टी लियो उनमें से सबसे नज़दीकी और सबसे चमकदार है।

मूल स्रोत: ESO समाचार रिलीज़

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