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最先端の適応光学施設が最初の光を見る

2017-08-09 09:32:06 | 地上望遠鏡
大気の揺らぎをキャンセルして鮮明な画像を得るためのAOF(適応光学施設)は、大気による星の揺れを今までの倍無いものに出来る。以下、自動翻訳。
eso1724 - 組織のリリース
最先端の適応光学施設が最初の光を見る
MUSE画像の鮮明さの驚異的な改善
2017年8月2日

ESOの超大型望遠鏡(VLT)のユニット望遠鏡4(Yepun)は完全適応望遠鏡に変身しました。計画、建設、試験の10年以上を経た新しい適応光学施設(AOF)は、惑星系星雲や銀河の驚くほど鮮明な光景を撮影したMUSEの最初の光を見ました。AOFとMUSEの結合は、地上の天文学のために構築された最も高度で強力な技術システムの1つを形成します。
アダプティブオプティクスファシリティ(AOF)は、ユニット望遠鏡4(UT4)の機器用の適応光学系を提供するESOの超大型望遠鏡(VLT)に関する長期間のプロジェクトで、最初はMUSE(マルチユニット分光探知器)[1]。アダプティブオプティクスは、地球の大気のぼかし効果を補う働きをします。これにより、MUSEは以前よりも鮮明な画像を得ることができ、従来の2倍のコントラストを実現します。MUSEは現在、宇宙のより暗い物体さえも研究することができます。
「今、気象条件が完璧ではない場合でも、天文学者はAOFのおかげで素晴らしい画質を得ることができます」と、ESOのAOFプロジェクト科学者、Harald Kuntschnerは説明します。
新しいシステムに関する一連のテストの結果、天文学者とエンジニアのチームは一連の壮大なイメージを報いました。天文学者は星座ルパウス(The Wolf)に位置する惑星状星雲IC4406と星座オフィオス(The Dentuchus)に位置するNGC 6369を観測することができました。AOFを用いたMUSE観察では、画像の鮮明度が劇的に改善され、IC4406のシェル構造が以前には見られなかったことが明らかになった[2]。
これらの観測を可能にしたAOFは、多くの部分が協力して構成されています。それらには、4つのレーザーガイドスターファシリティー(4LGSF)と非常に薄い変形可能なUT4の2次ミラーが含まれています[3] [4]。4LGSFは22ワットの4本のレーザービームを空中に投射して上部の大気中のナトリウム原子を輝かせ、星を模倣する空の光のスポットを作り出します。適応光学モジュールGALACSI(分光画像用地上大気層適応補正器)のセンサーは、これらの人工的なガイド星を使用して大気条件を決定します。
毎秒1000回、AOFシステムは、大気の外乱を補償するために、望遠鏡の変形可能な二次ミラーの形状を変更するために適用されなければならない補正を計算する。特に、GALACSIは、望遠鏡から1キロメートル上の大気層内の乱気流を補正します。条件によっては、大気の乱れは高度によって異なることがありますが、大気の乱れの大部分は大気のこの「地盤層」で発生することが研究によって示されています。
「AOFシステムは、大気の中で最も乱気流の多い層よりも約900メートル高いVLTを上げることと本質的に同じです」と、AOFプロジェクトマネージャーのRobin Arsenaultは説明します。「過去には、より鮮明な画像を求めたい場合は、より良いサイトを見つけたり、宇宙望遠鏡を使用しなければならなかったでしょうが、今ではAOFを使用することで、コストのほんのわずかで、より良い条件を作り出すことができます。"
AOFによって適用される補正は、光を集中させてより鮮明な画像を形成することにより、迅速かつ継続的に画像品質を改善し、MUSEがより細かい詳細を解像し、以前に可能であったよりも暗い星を検出することを可能にする。GALACSIは現在、広い視野で補正を行っていますが、これは適応光学系をMUSEにもたらす最初のステップに過ぎません。GALACSIの第2のモードは準備中であり、2018年初頭に最初の光を見ることが期待されています。この狭視野モードは、高度の乱れを補正し、より小さな視野の観測をより高い解像度で行うことを可能にします。
MUSEのプロジェクトリーダーであるRoland Baconは、「16年前、革命的なMUSE装置を建設することを提案したとき、私たちのビジョンはそれをもう一つの非常に高度なシステムであるAOFと組み合わせることでした。「すでに大きなMUSEの発見の可能性はさらに高まっています。私たちの夢は真実になっています。
このシステムの主な科学的目標の1つは、遠く離れた宇宙の淡い物体を最高の画質で観察することであり、これは長時間の曝露を必要とする。JoëlVernet、ESO MUSE、GALACSI Project Scientistは次のようにコメントしています。「特に、我々は、最も遠くにある最も小さくて暗い銀河を観測することに興味があります。これらは銀河系であり、まだ初期段階にあり、銀河がどのように形成されているかを理解する鍵となります。
さらに、MUSEはAOFの恩恵を受ける唯一の手段ではありません。近い将来、GRAALと呼ばれるもう1つの適応光学システムが、既存の赤外線計測器HAWK-Iでオンラインになり、宇宙の見方を鋭くします。それは後に強力な新しい機器ERISが続きます。
「ESOはこれらの適応光学系の開発を推進しており、AOFはESOの超大型望遠鏡のパスファインダーでもあります」とArsenault氏は付け加えました。「AOFに取り組むことで、科学者、エンジニア、業界の皆様には、ELT構築の課題を克服するために貴重な経験と専門知識を備えています。

ノート
[1] MUSEは積分フィールド分光器であり、対象物の3Dデータセットを生成する強力な装置であり、画像の各ピクセルは対象物からの光のスペクトルに対応する。これは本質的に、計器が同時に異なる時間に光の異なる波長で物体の数千の像を生成し、豊富な情報を捕捉することを意味する。
[2] IC 4406は、以前にVLT(eso9827a)で観察されていた。
[3]直径が1メートルを少し超えるところで、これまでに製作され、最先端の技術を必要とする最大の適応光学ミラーです。2016年にUT4に搭載され(ann16078)、望遠鏡のオリジナルの従来の二次ミラーを置き換えました。
[4] AOFの運用を最適化するための他のツールが開発され、運用中です。これらには、乱気流が発生する高度を決定するために大気を監視するAstronomical Site Monitorソフトウェアの拡張、およびレーザービームを見ている他の望遠鏡や人工の星自身を防ぐレーザートラフィック制御システム(LTCS)潜在的に彼らの観察に影響を与える。

詳しくは
ESOは、ヨーロッパの最先端の政府間天文組織であり、世界で最も生産性の高い地上の天文台です。オーストリア、ベルギー、ブラジル、チェコ、デンマーク、フランス、フィンランド、ドイツ、イタリア、オランダ、ポーランド、ポルトガル、スペイン、スウェーデン、スイス、イギリスの16ヶ国が支援しています。チリ。ESOは、天文学者が重要な科学的発見をすることを可能にする強力な地上観測施設の設計、建設、運用に焦点を当てた野心的なプログラムを実施しています。ESOは、天文学的研究における協力の促進と組織化においても主導的役割を果たしている。ESOは、La Silla、Paranal、Chajnantorの3つのユニークな世界レベルの観測サイトを運営しています。パラナールでは、ESOは、非常に大きな望遠鏡と世界をリードする超大型望遠鏡干渉計、赤外線で動作するVISTAとVLT測量望遠鏡の2台の測量望遠鏡を運営しています。ESOはチャージナント、APEX、ALMAの2つの施設における主要なパートナーでもあり、最大の天文プロジェクトです。ESOでは、パラナールに近いセラー・アームマーゾンで、世界で最も大きな空を見る39メートルの超大型望遠鏡であるELTを建設しています。

リンク
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