Very Large Telescope (VLT) – ESO Paranal (Chile): 4×8,2 m-es távcsőrendszer

ESO Paranal VLT (4×8,2 m) – Chilei Very Large Telescope: páratlan szögfelbontás, exobolygók, fekete lyukak és mélyég-felfedezések a világ élvonalában.

A Very Large Telescope (VLT) az Európai Déli Obszervatórium (ESO) által üzemeltetett földi távcsőrendszer, amely az észak-chilei Atacama-sivatagban, a Cerro Paranal csúcsán található. A település kiváló légköri viszonyai — nagy magasság, kis páratartalom és stabil légkör — ideálissá teszik a csillagászati megfigyelésekre (a Paranal állomás tengerszint feletti magassága körülbelül 2 635 m).

Műszaki felépítés és működés

A VLT négy, egyenként 8,2 m átmérőjű, monolitikus főtükörrel rendelkező egységes teleszkópból (Unit Telescopes, UT) áll, amelyek nevei: Antu, Kueyen, Melipal és Yepun. Ezeket az egységeket gyakran önállóan használják különböző műszerekkel, de a teleszkópok fényét egyesítve interferometriára is alkalmasak — ez a VLT Interferométer (VLTI). Az obszervatórium emellett négy, mozgatható, 1,8 m apertúrájú segédtávcsővel (AT) is rendelkezik, amelyek flexibilisen helyezhetők a VLTI vonalaihoz, hogy különböző alapvonalakat (baseline-eket) biztosítsanak.

A VLT elsősorban a látható és az infravörös tartományban dolgozik. Egy-egy UT képes olyan halvány objektumokat észlelni, amelyek fényessége nagyjából négymilliárdszor kisebb, mint amit szabad szemmel látunk. Ha a teleszkópokat interferometriás módban egyesítik, a rendszer nagyon magas szögfelbontást érhet el: például a VLT közelében említett legjobb érték körülbelül 0,001 ívmásodperc — ez a Hold távolságában nagyjából két méteres részletek megkülönböztetésének felel meg.

Műszerek és műszaki megoldások

A VLT-re számos csúcskategóriás műszer telepíthető és telepítettek is az évek során; ezek közül több az exobolygók, galaxisok, csillagok és a Tejútrendszer központjának vizsgálatára specializálódott. Néhány emblematikus műszer (csak ízelítő):

• MUSE — nagy látómezős, integrált térspec (integral field spectrograph) a látható tartományban;
• SPHERE — adaptív optikát (AO) és koronográfiát használó rendszer exobolygók közvetlen képalkotására;
• GRAVITY — VLTI-interferometriai műszer a közeli infravörös tartományban, különösen a Sgr A* környezetének vizsgálatára;
• NACO, SINFONI, CRIRES, UVES, X-shooter, VISIR — különböző képalkotó és spektrográfiai képességeket lefedő műszerek, a nagy felbontású spektrumtól a széles hullámhossz-tartományú áttekintésekig.

A legtöbb modern VLT-műszer adaptív optikai rendszereket (AO) használ, amelyek a légköri turbulencia hatását korrigálják, gyakran lézeres "irányító csillagok" alkalmazásával, így sokkal élesebb képet kapunk, mint „természetes” látási viszonyok mellett lehetséges lenne. A VLTI pedig optikai úton kombinálja több távcső fényét, precíz késleltetésvezérléssel (delay lines) biztosítva, hogy a hullámfrontok koherensen érkezzenek a kombináló műszerbe.

Tudományos eredmények és alkalmazások

A VLT az egyik legtermékenyebb földi csillagászati létesítmény: csak a Hubble-űrteleszkóp előzi meg publikációk számában a csillagászati kutatások terén. Jelentős felfedezések és mérföldkövek a VLT-hez köthetők, többek között:

• egyes exobolygók első közvetlen képei és részletes képalkotása;
• a Tejútrendszer középpontjában található szupermasszív fekete lyuk (Sgr A*) körüli csillagok pályáinak nyomon követése, amellyel fontos teszteket végeztek az általános relativitáselmélet extrém környezetben;
• a legtávolabbi ismert gammakitörés (GRB) utófényének detektálása és spektrális vizsgálata, amely a korai univerzumra vonatkozó információkat szolgáltat;
• exobolygók légkörének spektroszkópiai vizsgálata, bolygóformálódás folyamatainak és csillagkeletkezési régiók részletes feltérképezése;
• távoli galaxisok és bolygórendszerek szerkezetének tanulmányozása nagy felbontású képekkel és spektrumokkal.

Miért fontos a VLT?

A VLT kombinálja a nagy fénygyűjtő-észlelési képességet, a korszerű spektroszkópiát és a világszínvonalú adaptív optikát, továbbá a VLTI interferometriás képességét. Ez a kombináció lehetővé teszi, hogy az ESO tudósai — és a nemzetközi közösség — olyan kérdésekkel foglalkozzanak, amelyekre korábban csak űrtávcsövek vagy sokkal nagyobb távcsövek adtak volna választ. A rendszer folyamatos fejlesztése (új műszerek, AO- és interferometria fejlesztések) biztosítja, hogy a VLT a következő években is kulcsszereplő maradjon a földi csillagászatban.

A VLT példa arra, hogy egy jól megtervezett földi létesítmény hogyan képes kiegészíteni és gazdagítani az űrobszervatóriumok adatait, és önálló, világviszonylatban is kiemelkedő tudományos eredményeket produkálni.

Segédtávcsövek

A négy kisebb, 1,8 méteres AT rendelkezésre áll, és interferometriára szolgál. Ez lehetővé teszi, hogy a VLT minden éjszaka a látható és infravörös hullámhosszon működjön.

A négy AT Paranalban. A háttérben az egység távcsövei.

Keresés betűvel