Hiperteleskopy do oglądania dalekich gwiazd i planet

Jak tłumaczą autorzy nowej pracy opublikowanej na łamach „Optics Letters” duże optyczne teleskopy wykorzystują wklęsłe lustra do skupiania światła pochodzącego z dalekich obiektów. Istnieje jednak pewien limit tego, jak dużą lustra te mogą mieć średnicę. Rozwiązaniem tego problemu mogą być hiperteleskopy - wielkie układy wielu mniejszych luster oddalonych od siebie na pewną odległość.

Prowadzono już eksperymenty ze stosunkowo małymi hiperteleskopami, a pełnowymiarowy prototyp powstaje we francuskich Alpach. Tego typu konstrukcje mają jednak dużą wadę - wąski kąt widzenia, który znacząco utrudnia obserwacje.

Francusko-chiński zespół wymyślił oparty na mikrosoczewkach system, który współpracując z kamerą hiperteleskopu, pozwala znacząco zwiększyć kąt widzenia tego typu urządzeń. Badacze wyjaśniają, że z wymyślonym przez nich dodatkiem, hiperteleskop będzie działał jak wiele niezależnych hiperteleskopów minimalnie różniących się nachyleniem osi optycznej i obszarem widzenia.

Nowego typu instrumenty badacze nazywają wielopolowymi hiperteleskopami. Miałyby one otworzyć wręcz nową erę astronomii optycznej.

„Wielopolowy hiperteleskop, w zasadzie mógłby pozwolić na wysokiej rozdzielczości obserwacje gwiazdy, być może pokazując jej planety, a nawet szczegóły powierzchni tych planet. Pozwoliłby obserwować planety poza naszym Układem Słonecznym z wystarczającą dokładnością, aby badania spektroskopowe umożliwiły wykrycie opartego na fotosyntezie życia” - mówi prof. Antoine Labeyrie z Kolegium Francuskiego.

Z kolei w przypadku gromad gwiazd z pomocą tego typu instrumentu można by oglądać tysiące gwiazd jednocześnie. „System multipolowy to w sumie skromny dodatek do systemu optycznego hiperteleskopu, ale powinien ogromnie zwiększyć jego możliwości” - podkreśla astronom.

Teleskopy tego typu mogłyby być budowane na Ziemi, w przyszłości także na Księżycu a nawet, szczególnie potężne konstrukcje - przestrzeni kosmicznej. Instrument działający w kosmosie składałby się z flotylli małych unoszących się w przestrzeni luster.

„Ostateczna wersja urządzenia kosmicznego miałaby średnicę dziesiątki razy większą niż Ziemia i pozwoliłaby na oglądanie szczegółów ekstremalnie małych obiektów, takich jak pulsar w mgławicy Kraba - neutronowa gwiazda o rozmiarze zaledwie 20 km” - twierdzi prof. Labeyrie.

Tymczasem badacze zamierzają przetestować prototyp swojego wynalazku w teleskopie budowanym w Alpach.

Więcej informacji na stronach:

https://www.osa.org/en-us/about_osa/newsroom/news_releases/2020/new_telescope_design_could_capture_distant_celesti/

https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-45-7-1878 (PAP)

mat/ ekr/