Un gran salto hacia la derrota del mayor enemigo de la astronomía: la atmósfera

En astronomía, ver más lejos y más débil que nunca requiere tres enfoques simultáneos.

1.) Construir telescopios más grandes, recolectando más luz y produciendo resoluciones más altas.

Una comparación de los tamaños de espejo de varios telescopios existentes y propuestos. Cuando el Gigante Telescopio Magellan y el Telescopio Extremadamente Grande estén en línea más adelante en la década de 2020, serán los más grandes del mundo, con 25 y 39 metros de apertura, respectivamente. Los telescopios espaciales más grandes, como Hubble, Herschel e incluso James Webb, son todos significativamente más pequeños.

2.) Actualización de sus instrumentos, optimizando los datos de cada fotón que llega.

El Very Large Telescope (VLT) de ESO contiene un nuevo instrumento de imagen: SPHERE. — El Very Large Telescope (VLT) de ESO contiene un nuevo instrumento de imagen, SPHERE, que permite obtener imágenes de exoplanetas y discos protoplanetarios alrededor de estrellas más pequeñas y de menor masa con una resolución más alta que nunca, y hacerlo también rápidamente. Las mejoras en la instrumentación pueden dar a los telescopios más antiguos una nueva vida.

3.) Superar los efectos distorsionantes de la atmósfera terrestre.

Este panel de 2 muestra observaciones del Centro Galáctico con y sin Óptica Adaptativa, ilustrando la ganancia de resolución. La óptica adaptativa corrige los efectos borrosos de la atmósfera terrestre. Con una estrella brillante, medimos cómo la atmósfera distorsiona un frente de onda de luz y ajustamos rápidamente la forma de un espejo deformable para eliminar estas distorsiones. Esto permite que las estrellas individuales se resuelvan y rastreen a lo largo del tiempo, en el infrarrojo, desde el suelo.

La forma más fácil de superar la atmósfera es desde el espacio, evitándolo por completo. Sin embargo, los telescopios espaciales son caros, difíciles de mantener y de tamaño / carga útil limitados. Se pueden construir telescopios significativamente más grandes en el suelo, donde la atmósfera terrestre es inevitable, incluso a grandes altitudes, con aire suave y seco y cielos despejados, la distorsión atmosférica es muy limitante. Ahí es donde entra la ciencia de la Óptica Adaptativa.

Exploded view of an adaptive secondary mirror segment that will be part of the GMT.

Una parte de cualquier luz entrante se analiza inmediatamente para detectar distorsiones identificables de fuentes puntuales conocidas. Los algoritmos calculan la forma de un espejo necesaria para "destorsionar" esa luz. Un espejo secundario "adapta" su forma para contrarrestar la distorsión atmosférica. Este ingenioso esquema crea una imagen nítida que puede superar incluso las capacidades del Hubble.

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