Trong khi nó có ích cho con người chúng ta (và tất cả các sự sống khác trên hành tinh của chúng ta cho vấn đề đó), bầu khí quyển gần như bị nguyền rủa trong các nhà thiên văn học. Trong 20 năm qua, sự phát triển của quang học thích nghi - về cơ bản là các kính viễn vọng thay đổi hình dạng của gương để cải thiện khả năng chụp ảnh của chúng - đã cải thiện đáng kể những gì chúng ta có thể nhìn thấy trong không gian từ Trái đất.
Với một kỹ thuật mới liên quan đến laser (Có! Laser!), Các hình ảnh có khả năng với kính viễn vọng quang học thích nghi có thể rõ nét như của Kính viễn vọng Không gian Hubble trên một trường nhìn rộng. Một nhóm các nhà thiên văn học của Đại học Arizona do Michael Hart dẫn đầu đã phát triển một kỹ thuật giúp hiệu chỉnh bề mặt của kính thiên văn rất chính xác, dẫn đến hình ảnh rất rõ ràng của các vật thể thường rất mờ.
Quang học thích ứng laser trong kính viễn vọng là một sự phát triển tương đối mới để có được chất lượng hình ảnh tốt hơn từ kính viễn vọng trên mặt đất. Mặc dù rất tốt khi có thể sử dụng các kính thiên văn dựa trên không gian như Hubble và Kính viễn vọng Không gian James Webb sắp tới, chúng chắc chắn rất tốn kém để phóng và bảo trì. Trên hết, có rất nhiều nhà thiên văn học cạnh tranh rất ít thời gian trên các kính thiên văn này. Các kính viễn vọng như Kính thiên văn rất lớn ở Chile và Kính thiên văn Keck ở Hawaii đều đã sử dụng quang học thích nghi bằng laser để cải thiện hình ảnh.
Ban đầu, quang học thích nghi tập trung vào một ngôi sao sáng hơn gần khu vực bầu trời mà kính viễn vọng đang quan sát và các thiết bị truyền động ở phía sau gương được di chuyển rất nhanh bằng máy tính để loại bỏ các biến dạng khí quyển. Tuy nhiên, hệ thống này bị giới hạn ở các khu vực trên bầu trời có chứa một vật thể như vậy.
Quang học thích ứng laser linh hoạt hơn trong khả năng sử dụng của chúng - kỹ thuật này bao gồm sử dụng một tia laser duy nhất để kích thích các phân tử trong khí quyển phát sáng, và sau đó sử dụng nó như một ngôi sao dẫn đường của ngôi sao để hiệu chỉnh gương để điều chỉnh sự biến dạng do nhiễu loạn trong khí quyển . Một máy tính phân tích ánh sáng tới từ ngôi sao dẫn hướng nhân tạo và có thể xác định cách thức khí quyển đang hoạt động, thay đổi bề mặt của gương để bù lại.
Khi sử dụng một tia laser duy nhất, quang học thích nghi chỉ có thể bù cho nhiễu loạn trong một trường nhìn rất hạn chế. Kỹ thuật mới, đi tiên phong trong kính viễn vọng MMT 6,5 m ở Arizona, không chỉ sử dụng một tia laser mà còn số năm các tia laser màu xanh lá cây để tạo ra năm ngôi sao dẫn hướng riêng biệt trên một trường nhìn rộng hơn, 2 phút cung. Độ phân giải góc nhỏ hơn so với loại laser đơn - để so sánh, Keck hoặc VLT có thể tạo ra hình ảnh với độ phân giải 30-60 mili giây, nhưng có thể nhìn rõ hơn trong trường nhìn rộng hơn có nhiều ưu điểm.
Khả năng lấy quang phổ của các thiên hà cũ, rất mờ nhạt, có thể sử dụng kỹ thuật này. Bằng cách lấy quang phổ của họ, các nhà khoa học có thể hiểu rõ hơn về thành phần và cấu trúc của các vật thể trong không gian. Sử dụng kỹ thuật mới, lấy quang phổ của các thiên hà 10 tỷ năm tuổi - và do đó có sự dịch chuyển màu đỏ rất cao - nên có thể từ mặt đất.
Các cụm sao siêu lớn cũng sẽ được xem xét kỹ lưỡng hơn bằng cách sử dụng kỹ thuật này, vì hình ảnh được chụp trong một điểm duy nhất của kính viễn vọng vào các đêm khác nhau sẽ cho phép các nhà thiên văn hiểu được những ngôi sao nào là một phần của cụm sao và không bị ràng buộc bởi lực hấp dẫn.
Kết quả của những nỗ lực của nhóm đã được công bố trong Tạp chí vật lý thiên văn vào năm 2009, và bài báo gốc có sẵn ở đây trên Arxiv.
Nguồn: Eurekalert, giấy Arxiv
