Hvězdárna Allgäu
se nachází v malebném kraji na jihu Německa.
S příchodem noci
tým vědců a techniků
připravuje ostrý test opravdu husté technologie:
laserovou umělou hvězdu,
která brzy odcestuje na observatoř ESO Paranal.
Sledujete ESOcast!
Špičková věda a živé příběhy ze zákulisí ESO,
Evropské jižní observatoře.
Průvodcem při zkoumání hranic možností je Dr. J, alias Dr. Joe Liske.
Zdravím a vítám vás u ESOcast.
Dnes navštívíme hvězdárnu v Allgäu na jihu Německa,
protože právě tady tým vědců a techniků z ESO
testuje úplně novou laserovou hvězdu.
Ptáte se co to je?
Vysvětlím.
Jistě všichni jsme si všimli, že se hvězdy na noční obloze třpytí.
Hvězdy samozřejmě ve skutečnosti neblikají.
Jejich třpyt způsobuje chvění zemské atmosféry.
Světlo hvězdy při průletu atmosférou
prochází různými kapsami vzduchu
o různé teplotě a tlaku,
které ohýbají světlo do různých směrů,
a světlo deformují.
Stejný jev můžete dokonce vidět i ve dne,
když sledujete vzdálený objekt na obzoru
za horkého počasí.
Třpyt hvězd je jistě krásný a romantický jev,
ale pro astronomy je to velký problém,
protože způsobuje, že obrazy jsou rozmazané,
méně ostré než by mohly být
kdyby nebylo atmosféry.
Co tedy s tím?
V podstatě potřebujeme najít metodu, která zruší rozmazání,
a "odtřpytí" hvězdy.
Lze toho dosáhnout pomocí zrcadla,
které se jemně deformuje právě tak,
aby kompenzovalo rozmazání.
Jak zjistit, do jakého tvaru deformovat zrcadlo?
Když dalekohled VLT pozoruje oblohu,
vybere specializovaný počítač jasnou hvězdu,
neustále sleduje její třpyt
a podle něj určuje stav atmosféry nad teleskopem.
Mnohosetkrát za sekundu.
Počítač pak posílá instrukce
sérii zařízení napojených na zrcadlo teleskopu,
která jej přesně deformují současně s atmosférickou turbulencí
a tím zabrání rozmazání obrazů.
Aby tato korekční procedura fungovala,
potřebujete velmi jasnou hvězdu
v zorném poli dalekohledu.
Jasných hvězd je však málo a jsou daleko od sebe.
Mějme na paměti, že VLT může
v jednom okamžiku zobrazovat jen velmi malou část oblohy.
A tak pro většinu pozorování
nebude v zorném poli VLT žádná jasná hvězda.
Tak co s tím teď?
Nu,
uděláme si svoji vlastní.
90 km nad našimi hlavami,
v horních vrstvách atmosféry,
v relativně tenké vrstvě sodíku.
Když namíříte laserový paprsek na oblohu,
přinutíte atomy sodíku ke svícení
a tak vytvoříte umělou hvězdu,
na kterou se počítač zaměří.
V roce 2006
ESO instalovala na VLT první laserovou hvězdu na jižní polokouli.
Tento systém značně vylepšuje výkon dalekohledu,
takže VLT pořizuje obrazy dokonce ostřejší než Hubble.
Ovšem jen při určitých typech pozorování.
Tento současný systém má svá omezení.
Umí vytvořit jen jednu umělou hvězdu,
což znamená, že koriguje obraz teleskopu
v jednom okamžiku jen na malé části oblohy.
Také je velmi objemné
- zařízení musí být umístěno v oddělené laboratoři
a laserový paprsek je k dalekohledu přiveden optickým vláknem.
Na základě zkušeností s tímto prvním systémem
vyvinuli technici ESO mnohem dokonalejší
novou laserovou hvězdu.
Domenico, to je ono - to je ten laser.
Je neuvěřitelně malý,
vejde se na tubus tohoto malého dalekohledu,
to je úžasné.
Ano. Na tom jsme pracovali uplynulých pět let,
abchom vytvořili 20-wattový, velmi kompaktní
a lehký,
aby mohl být přimontován přímo na dalekohled.
Nejdřív jsme museli vyvinout optovláknové lasery
a potom tyto typy laserových hlavic.
A jak už jste řekl, je to 20-wattový laser.
To je docela slušný výkon, ne?
Ano, takový výkon vlastně potřebujeme
pro systém laserové hvězdy nové generace.
A například právě teď na Paranalu
svítíme na oblohu 5 watty,
takže tohle je slušný výkonový skok.
Je laserový paprsek, který vychází z tohoto teleskopu, nebezpečný?
Co se stane když před něj dám ruku?
Když před něj dáte ruku, ucítíte teplo.
Ale nezkoušejte se do něj podívat.
OK. Ruku mi nespálí.
Ale co třeba letadla,
je to nebezpečné pro ně?
Není to nebezpečné pro techniku nebo pro letadlo,
je to nebezpečné pro oči cestujících.
A protože tento laser překračuje maximální povolenou expozici,
nesmí letadlo paprsku zkřížit cestu.
Tady, kde se teď nacházíme,
máme nad sebou bezletovou zónu,
takže riziko zasažení letadla nehrozí.
Nové zařízení je spolehlivější,
údržba je snazší a je mnohem menší.
Jak jsme právě viděli,
celá jednotka se vejde do malé krabice,
kterou je snadné namontovat na dalekohled.
Protože je mnohem menší,
můžeme instalovat až 4 takové lasery na jeden dalekohled
a korigovat obraz VLT v mnohem větším zorném poli.
Takže tady v Německu se děje to,
že náš tým testuje nový prototyp, abychom
se ujistili, že perfektně funguje, než jej pošleme na Paranal.
Zařízení tady na hvězdárně v Allgäu
se k tomu perfektně hodí
- a navíc,
je to jen kousek od centrály ESO.
Laserové hvězdy jako je tato, budou velmi důležité
pro chystaný Evropský extrémně velký dalekohled (E-ELT),
který bude rutinně využívat adaptivní optiky.
Bude to teleskop mnohokrát větší než ty největší současné,
což by mělo také znamenat mnohem ostřejší obrazy.
Ale kvalita obrazu bude záviset na tom, jak dobře bude adaptivní optika
a laserové hvězdy pracovat.
Na průkopnických technologiích jako je tato
budou záviset nejvyspělejší observatoře budoucnosti,
především E-ELT.
Dr. J se loučí s dnešním ESOcast.
Nashledanou příště s dalším vesmírným dobrodružstvím.
Pěhem filmování této epizody
se nám důrazně připomělo, proč jsou teleskopy ESO
umístěny na vrcholcích hor na severu Chile,
a ne tady na jihoněmeckých kopcích.
Naštěstí bouře, jako tato, na Paranalu nikdy nezažijete.
ESOcast produkuje ESO, Evropská jižní observatoř.
je přední mezivládní vědecká a technologická astronomická organizace,
jež vyvinula, sestrojila a provozuje nejpokročilejąí pozemské teleskopy na světě.
Text titulků vytvořen v ESO; překlad: Jan Veselý, Hvězdárna a planetárium v Hradci Králové
Po seznámení s ESO
můžete pokračovat 'za hranice našeho světa' s Hubblem.
Hubblecast přináąí nejnovějąí objevy
Hubblova kosmického teleskopu (NASA/ESA).