في حين أنه مفيد لنا نحن البشر (وجميع الحياة الأخرى على كوكبنا لهذه المسألة) ، فإن الغلاف الجوي ملعون عالميًا تقريبًا بين علماء الفلك. في العشرين عامًا الماضية ، أدى تطوير البصريات التكيفية - بشكل أساسي المقاريب التي تغير شكل مراياها لتحسين قدرتها على التصوير - إلى تحسين كبير لما يمكننا رؤيته في الفضاء من الأرض.
باستخدام تقنية جديدة تشتمل على أشعة الليزر (نعم! ليزر!) ، يمكن أن تكون الصور القادرة على تلسكوب بصري متكيف تقريبًا مثل تلك الموجودة في تلسكوب هابل الفضائي عبر مجال رؤية واسع. قام فريق من علماء الفلك في جامعة أريزونا بقيادة مايكل هارت بتطوير تقنية تساعد على معايرة سطح التلسكوب بدقة شديدة ، مما يؤدي إلى صور واضحة جدًا جدًا للأشياء التي عادة ما تكون ضبابية جدًا.
تعد البصريات التكيفية الليزرية في التلسكوبات تطورًا جديدًا نسبيًا في الحصول على جودة صورة أفضل من التلسكوبات الأرضية. في حين أنه من الجيد أن تكون قادرًا على استخدام التلسكوبات الفضائية مثل هابل وتلسكوب جيمس ويب الفضائي القادم ، إلا أنه من المؤكد إطلاقها وصيانتها. علاوة على ذلك ، هناك الكثير من علماء الفلك يتنافسون على وقت قصير جدًا على هذه المقاريب. تستخدم التلسكوبات مثل التلسكوب الكبير جدًا في تشيلي وتلسكوب Keck في هاواي بالفعل بصريات الليزر التكيفية لتحسين التصوير.
في البداية ، ركزت البصريات التكيفية على نجم أكثر إشراقًا بالقرب من منطقة السماء التي كان التلسكوب يراقبها ، وتم نقل المحركات في الجزء الخلفي من المرآة بسرعة كبيرة بواسطة الكمبيوتر لإلغاء التشوهات الجوية. يقتصر هذا النظام ، مع ذلك ، على مناطق السماء التي تحتوي على مثل هذا الجسم.
تعد البصريات التكيفية بالليزر أكثر مرونة في قابليتها للاستخدام - تتضمن التقنية استخدام ليزر واحد لإثارة الجزيئات في الغلاف الجوي للتوهج ، ثم استخدام هذا "كنجم إرشادي" لمعايرة المرآة لتصحيح التشوهات الناتجة عن الاضطراب في الغلاف الجوي . يحلل الكمبيوتر الضوء الوارد من النجم الاصطناعي الموجه ، ويمكنه تحديد كيفية تصرف الغلاف الجوي ، وتغيير سطح المرآة للتعويض.
عند استخدام ليزر واحد ، لا يمكن للبصريات التكيفية سوى تعويض الاضطراب في مجال رؤية محدود جدًا. التقنية الجديدة ، الرائدة في تلسكوب MMT 6.5 م في أريزونا ، لا تستخدم ليزر واحد فقط ولكن خمسة ليزر أخضر لإنتاج خمسة نجوم إرشادية منفصلة عبر مجال رؤية أوسع ، دقيقتان قوسيتان. الدقة الزاوية أقل من دقة الليزر المنفرد - للمقارنة ، يمكن لـ Keck أو VLT إنتاج صور بدقة 30-60 ملي ثانية قوسية ، ولكن القدرة على الرؤية بشكل أفضل عبر مجال رؤية أوسع له مزايا عديدة.
القدرة على أخذ أطياف المجرات القديمة ، والتي تكون باهتة للغاية ، ممكنة باستخدام هذه التقنية. من خلال أخذ أطيافهم ، يصبح العلماء أكثر قدرة على فهم تكوين وتركيب الأجسام في الفضاء. باستخدام التقنية الجديدة ، فإن أخذ أطياف المجرات التي يبلغ عمرها 10 مليار عام - وبالتالي لها تحول أحمر مرتفع جدًا - يجب أن يكون ممكنًا من الأرض.
يمكن أيضًا فحص مجموعات النجوم الضخمة بسهولة أكبر باستخدام هذه التقنية ، لأن الصور الملتقطة في إشارة واحدة من التلسكوب في ليالي مختلفة ستسمح لعلماء الفلك بفهم أي النجوم هي جزء من العنقود وأيها ليست مرتبطة بالجاذبية.
تم نشر نتائج جهود الفريق في مجلة الفيزياء الفلكية في عام 2009 ، والورقة الأصلية متاحة هنا على Arxiv.
المصدر: Eurekalert ، ورقة Arxiv
