Tín dụng hình ảnh: USNO
Các nhà thiên văn học từ một số đài thiên văn Hoa Kỳ tuyên bố rằng họ đã hợp nhất thành công ánh sáng từ sáu kính viễn vọng độc lập để tạo thành một hình ảnh có độ phân giải cao duy nhất của một hệ thống nhiều sao xa xôi. Để tạo ra một hình ảnh với mức độ chi tiết này, một kính thiên văn duy nhất sẽ cần có chiều ngang 50 mét - lớn hơn bất cứ thứ gì hiện đang tồn tại. Kỹ thuật này, được gọi là giao thoa kế, đã được thực hiện với các cặp kính thiên văn trước đây, nhưng không bao giờ có đến sáu.
Các nhà thiên văn học từ Đài thiên văn Hải quân Hoa Kỳ (USNO), Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân (NRL) và Đài thiên văn Lowell tuyên bố hôm nay rằng họ đã kết hợp thành công ánh sáng từ sáu kính viễn vọng độc lập để tạo thành một hình ảnh có độ phân giải cao của một hệ thống nhiều sao xa xôi. . Đây là lần đầu tiên điều này được thực hiện trong vùng quang học của phổ điện từ. Máy đo giao thoa quang học nguyên mẫu (NPOI) của Hải quân tại khu vực Đài thiên văn Lowell gần Andersonstaff, Arizona đã quan sát hệ thống ba sao Eta Virginis, nằm cách Trái đất khoảng 130 năm ánh sáng.
Tiến sĩ Phát triển này cho phép tổng hợp các kính thiên văn của nhà máy có khẩu độ vượt quá hàng trăm mét, tiến sĩ Kenneth Johnston, Giám đốc khoa học của Đài thiên văn hải quân cho biết. Đây sẽ dẫn đến hình ảnh trực tiếp của các bề mặt của các ngôi sao và các đốm sao, tương tự như các vết đen trên Mặt trời. Công nghệ này cũng có thể được áp dụng cho các hệ thống không gian để viễn thám Trái đất và các vật thể khác trong hệ mặt trời, cũng như các ngôi sao và thiên hà.
Các giao thoa quang học kết hợp ánh sáng từ một số kính thiên văn độc lập để tạo thành một kính viễn vọng tổng hợp của thành phố có khả năng tạo ra hình ảnh có độ phân giải cao tỷ lệ thuận với sự phân tách tối đa của các kính thiên văn. Chúng là câu trả lời cho các chi phí cấm và những khó khăn kỹ thuật to lớn khi chế tạo kính viễn vọng gương đơn cực lớn, nguyên khối. Do tốc độ mà một khẩu độ của kính viễn vọng khổng lồ được tổng hợp với một dải giao thoa kế bằng với số lượng kết hợp giữa hai kính thiên văn của mảng, sự kết hợp của sáu kính viễn vọng NPOI có khả năng thu thập dữ liệu gấp bốn lần so với đối thủ.
USNO và NRL, phối hợp với Đài thiên văn Lowell và với sự tài trợ của Văn phòng Nghiên cứu Hải quân và Nhà hải dương học của Hải quân, đã tham gia lực lượng vào năm 1991 để chế tạo nhạc cụ. Các quan sát của Stellar đã được tiến hành với một dãy ba trạm kể từ khi ánh sáng đầu tiên của nó vào năm 1996.
Tuy nhiên, do những khó khăn kỹ thuật liên quan đến việc liên kết ngay cả một số lượng nhỏ các kính thiên văn riêng biệt, khả năng độ phân giải cao của giao thoa quang chỉ được sử dụng cho đến nay trên các nguồn sao tương đối đơn giản. Các câu hỏi cơ bản, chẳng hạn như đường kính rõ ràng của ngôi sao hoặc sự tồn tại và chuyển động của các bạn đồng hành gần đó, có thể dễ dàng được trả lời cho các nguồn như vậy. Tuy nhiên, để tăng độ phân giải không gian và độ nhạy đối với cấu trúc sao, giao thoa kế phải liên kết nhiều kính thiên văn với nhau để cung cấp một mẫu chẵn của khẩu độ tổng hợp. Ba kính thiên văn kết hợp cung cấp ba góc nhìn trong khẩu độ tổng hợp, nhưng sáu kính thiên văn cung cấp 15 kết hợp.
Để hợp nhất sáu chùm tia, nhóm NPOI đã thiết kế một loại máy chải chùm lai mới. Ngoài ra, các hệ thống phần cứng và điều khiển mới đã được phát triển để mã hóa duy nhất mọi kết hợp kính viễn vọng có thể có trong dữ liệu được ghi lại để thông tin cần thiết cho sự liên kết và chồng chất của mặt trước sóng sao và tái tạo hình ảnh có thể được giải mã chính xác.
Lĩnh vực giao thoa kế là một lĩnh vực đang phát triển nhanh chóng, với những người khổng lồ như kính viễn vọng song song Keck 10 mét đã đạt được rìa đầu tiên vào năm ngoái và Đài thiên văn Nam Châu Âu có kế hoạch kết hợp ánh sáng từ bốn kính viễn vọng 8 mét. Các giao thoa hình ảnh khiêm tốn nhưng linh hoạt hơn như CHARA, COAST và IOTA cũng đã hoạt động được vài năm, nhưng NPOI là công ty đầu tiên kết hợp ánh sáng từ một loạt sáu kính viễn vọng.
Trong tương lai gần, NPOI sẽ đưa vào vận hành tất cả các trạm còn lại mà bất kỳ trong số sáu kính viễn vọng có thể được gắn cho kích thước mảng tối đa 430 mét, đường cơ sở lớn nhất trong tất cả các dự án giao thoa kế hình ảnh hiện tại.
Vật lý thiên văn sao sẽ được cách mạng hóa bằng khả năng trực tiếp hình ảnh các ngôi sao khác ngoài Mặt trời. Cuối cùng, khi được sử dụng trong không gian với kinh nghiệm thu thập được từ các thí nghiệm trên mặt đất, giao thoa quang học có thể phát triển khả năng chụp ảnh các hành tinh có kích thước sao Mộc quay quanh các ngôi sao xa xôi.
Tiến sĩ Johnston nhớ lại những ngày đầu của giao thoa vô tuyến và nhìn vào các mảng trên toàn thế giới mà chúng ta thường sử dụng ngày nay, tiến sĩ Johnston nói. Chúng tôi đã chuyển từ các mảng hai thành phần đơn giản sang các mảng có kích thước lục địa với 10 ăng ten trở lên tạo ra hình ảnh cực kỳ tinh vi của các quasar ở xa. Chúng tôi đang đứng trên bờ vực để đạt được kết quả tương tự cho các nguồn ánh sáng khả kiến.
Nguồn gốc: Tin tức quan sát hải quân Hoa Kỳ
