Astronet > Pervoe nablyudenie VLTI kak interferometra

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Na saite

Astrometriya

Astronomicheskie instrumenty

Astronomicheskoe obrazovanie

Astrofizika

Istoriya astronomii

Kosmonavtika, issledovanie kosmosa

Lyubitel'skaya astronomiya

Planety i Solnechnaya sistema

Solnce

Pervoe nablyudenie VLTI kak interferometra
12.11.2001 16:12 | M. E. Prohorov/GAISh, Moskva

Pervoe nablyudenie VLTI kak interferometra

Eto nachalos' kak prostoi etap nastroiki instrumenta, a zavershilos' sovershenno neozhidannym uspehom.

29 oktyabrya 2001 goda na dvuh iz chetyreh teleskopov VLTI (Very Large Telescope Interferometer - Ochen' Bol'shoi Teleskop-Interferometr) observatorii Paranal (ESO) - na ANTU i MELIPALe (kazhdomu iz chetyreh bol'shih teleskopov VLTI prisvoeny sobstvennye imena) - provodilas' pervaya popytka interferometricheskogo nablyudeniya zvezdy Ahernar ( $\alpha$ Eridana). Dlya etogo dva 8.2 metrovyh teleskopa, udalennyh na 102 m drug ot druga, byli odnovremenno navedeny na etu zvezdu, a prinimaemyi imi svet svodilsya v edinom fokuse v Interferometricheskoi laboratorii. Esli svesti puchki sveta "pravil'nym" obrazom, to ih fazy sohranyayutsya, pri slozhenie takie puchki interferiruyut mezhdu soboi i obrazuyut "polosatuyu" interferencionnuyu kartinu po kotoroi mozhno opredelyat' mnogie parametry nablyudaemogo ob'ekta. Analiz kontrasta interferencionnoi kartiny pokazal, chto uzhe v etom pervom eksperimente Ahernar vyglyadela ne tochechnym istochnikom, ee uglovoi diametr ravnyalsya 1.9^.10⁶ uglovyh sekund. Na rasstoyanii do zvezdy ravnom 145 svetovym godam eto sootvetstvuet razmeru 13 mln. km.

Teper' nemnogo o samom komplekse instrumentov VLTI. S samogo nachala etot proekt zadumyvalsya kak interferometr. On sostoit iz chetyreh ochen' bol'shih teleskopov s diametrami zerkal 8.2 m kazhdyi i eshe okolo desyati bolee melkih instrumentov. Kazhdyi ih etih instrumentov mozhet vesti nablyudeniya nezavisimo ot drugih, no glavnoi, samoi interesno i, odnovremenno, samoi trudnoi zadachei, bylo (i eshe budet) zastavit' ih rabotat' vmeste kak odin instrument (rabotu opticheskogo interferometra illyustriruet pervyi iz privedennyh nizhe risunkov). Pri etom razreshenie takogo ob'edinennogo teleskopa-interferometra budet opredelyat'sya rasstoyaniem mezhdu naibolee udalennymi instrumentami uchastvuyushie v podobnom nablyudenii (bol'shie instrumenty raspolozheny na rasstoyanii okolo 100 m drug ot druga, a samye udalennye iz dopolnitel'nyh teleskopov - primerno v 300 m). Tot eksperiment o kotorom my rasskazyvaem - pervaya (i udachnaya) popytka zastavit' bol'shie instrumenty VLTI rabotat' kak interferometr.

Pervye nablyudeniya na VLTI s pomosh'yu dvuh 8.2-m teleskopov

ESO PR Photo 30a/01

Illyustraciya raboty opticheskogo interferometra na dvuh 8.2-m. Interferencionnaya kartina nablyudalas' s pomosh'yu pribora VINCI, razmeshennogo v obshem fokuse sistemy teleskopov v Interferometricheskoi Laboratorii. Svetovaya volna ot zvezdy padaet na oba teleskopa, svet, sobrannyi imi, s pomosh'yu sistemy zerkal sobirayutsya v obshem fokuse sistemy. Sistema zerkal dostatochno slozhna potomu, chto nado ne tol'ko privesti puchki sveta ot teleskopov v odnu tochku, no i sohranit' fazu svetovyh voln. Dlya etogo opticheskie puti, kotorye prohodit kazhdyi iz puchkov sveta (a ih dlina okolo 200 m), dolzhny byt' s vysokoi tochnost'yu ravny drug drugu. V fokuse obrazuetsya interferencionnaya kartina (pokazana zheltym), polosy kotoroi nablyudayutsya i izmeryayutsya.

ESO PR Photo 30b/01

Zdes' pokazano svetovoe pyatno, obrazuyusheesya v obshem fokuse VLTI, kuda prihodyat puchki sveta ot dvuh teleskopov. Nesmotrya na slozhnuyu sistemu zerkal i bol'shuyu (okolo 200 m) dlinu opticheskogo puti v fokuse bylo polucheno izobrazhenie ochen' vysokogo kachestva shirina kotorogo na polovine intensivnosti sostavlyaet 0.45 uglovoi sekundy. Zametim, chto eto razmer etogo izobrazheniya v osnovnom opredelyaetsya neodnorodnost'yu zemnoi atmosfery i ono pochti v million raz bol'she uglovogo razmera samoi zvezdy.

Vsego cherez sem' mesyacev posle ispytaniya interferometra na dvuh malyh teleskopah VLTI, uchenym i inzheneram proekta udalos' provesti ispytaniya i na dvuh bol'shih instrumentah. Dannyi uspeh pokazyvaet potencial'nuyu vozmozhnost' nablyudenii s pomosh'yu 4 gigantskih teleskopov. Teleskopy, uchastvovavshie v eksperimente, byli udaleny na 102 m drug ot druga. Dlya togo chtoby peredat' sobrannyi teleskopom svet v obshih fokus ispol'zovalas' sistema ih 25 zerkal, kazhdoe iz kotoryh dolzhno bylo byt' ustanovlen s tochnost'yu do doli dliny volny sveta (t.e. do tysyachnyh dolei millimetra ili luchshe).

Kak vy mozhete videt' na ris.1. svet ot zvezdy sobiraetsya snachala v Nesmitovskom fokuse teleskopa, t.e. otrazhaetsya ot 3 zerkal, ustanovlennyh v ego trube. Ottuda svet popadaet v promezhutochnyi fokus Kude pod teleskopom, zatem po prolozhennym pod zemlei trubam na liniyu zaderzhki VLTI, raspolozhennuyu v interferometricheskom tunnele. I, nakonec, posle 25 zerkal i 200 m, svet dostigaet pribora VIMCI, v kotorom dva puchka sveta kogerentno (po faze) skladyvayutsya i obrazuyut interferencionnuyu kartinu.

Eksperiment pokazal, chto bol'shie instrumenty VLTI obladayut tochnost'yu navedeniya na ob'ekt okolo 1 uglovoi sekundy i, chto dazhe bolee vazhno, stabil'nost'yu vedeniya poryadka 0.2 uglovyh sekundy v chas. Kachestvo izobrazheniya v edinom fokuse prakticheski ne otlichaetsya ot kachestva izobrazhenii individual'nyh teleskopov (v ih fokusah Nesmita ili Kassegrena). Ustanovka na instrumenty sistemy adaptivnoi optiki pozvolit sushestvenno umen'shit' razmer izobrazheniya i dovesti ego do teoreticheskogo (difrakcionnogo) predela, kotoryi sostavlyaet 0.057 ug.sek v infrakrasnoi K-polose 2.2 mikron (ili 0.032 ug.sek v J-polose 1.2 mikron).

Pervye nauchnye rezul'taty, poluchennye vo vremya pervogo ispytaniya

ESO PR Photo 30c/01

Interferencionnaya kartina ot zvezdy Ahernar, nablyudavshayasya na komp'yutere v kontrol'nom centre VLTI, vo vremya pervogo eksperimenta na dvuh 8.2-m teleskopah VLTI.

ESO PR Photo 30d/01

Evolyuciya interferencionnoi kartiny ot zvezdy Ahernar so vremenem. Kazhdyi gorizontal'nyi srez dannogo izobrazheniya - zapis' individual'noi interferencionnoi kartiny, podobnoi privedennoi na grafike sleva. Vremya izmenyaetsya po vertikali snizu vverh.

Iz analiza privedennoi zdes' interferencionnoi kartiny byl sdelan vyvod, chto uglovoi diametr zvezdy Ahernar raven 0.00192 $\pm$ 0.00005 ug.sek. Stol' udachnoe pervoe ispytanie privelo inzhenerov i uchenyh VLTI k mysli ispol'zovat' v kachestve zvezd vo vremya tehnicheskih ispytanii naibolee interesnye ob'ekty, dlya kotoryh oni nadeyalis' poluchit' ochen' cennye nauchnye rezul'taty.

I takie testy i nablyudeniya byli provedeny. V pervye tri nochi nablyudalis' sleduyushie zvezdy:

U blizkogo krasnogo karlika HD 217987 byl izmeren diametr (0.92 $\pm$ 0.05 mas), bylo provedeno dva sena nablyudenii. Eto pervoe izmerenie uglovogo diametra takoi nebol'shoi zvezdy, kak M0 karlik, krome togo eto odna iz naibolee holodnyh zvezd glavnoi posledovatel'nosti.
Gigant HD 36167. Posle chetyreh seansov nablyudenii ocenka ego diametra - 3.32 $\pm$ 0.02 mas. Dlya etoi zvezdy uzhe sushestvovali nepryamye ocenki diametra 3.55 $\pm$ 0.06 mas (Cohen M. et al. 1999, Astronomical Journal 117, 1864).
Tri zvezdy, kotorye okruzheny diskami: $\varepsilon$ Eridana 2.20 $\pm$ 0.02 mas (8 seansov za 2 nochi); Fomal'gaut ( $\alpha$ Yuzhnoi Ryby) 2.31 $\pm$ 0.02 mas (4 seta dannyh); $\pm$ Zhivopisca - dlya etoi zvezdy v 4 seansah nablyudenii udalos' poluchit' tol'ko verhnii predel ee diametra.
Dve Cefeidy: $\zeta$ Bliznecov i $\beta$ Zolotoi Ryby, ih diametry 1.78 $\pm$ 0.02 mas (7 seansov) i 2.00 $\pm$ 0.04 mas (6 seansov), sootvetstvenno. Diametr $\zeta$ Geminorum izmeryalsya ranee na treh raznyh interferometrah, on izmenyaetsya ot 1.5 do 1.8 mas s periodom 10 dnei. Diametr $\beta$ Doradus byl izmeren vpervye.
Krasnyi gigant $\Psi$ Feniksa nablyudalsya 16 raz v techenie 2 nochei pri 3 razlichnyh polozheniyah na nebe (proekcii bazy interferometra dlya etih polozhenii razlichalis'). Predvaritel'naya ocenka diametra zvezdy sostavlyaet 8.21 $\pm$ 0.02 mas. Eto ochen' krupnaya zvezda, v budushem dlya nee s pomosh'yu interferometra mozhno budet izmeryat' takie tonkie detali, kak potemnenie k krayu ili otkloneniya ot sfericheskoi simmetrii.
Zagadochnaya zvezdy $\eta$ Kilya - ochen' yarkaya golubaya peremennaya ochen' massivnaya zvezda. Vspyshki ne nei nablyudayutsya s 1840 goda. V rezul'tate etih vspyshek obrazovalas' okruzhayushaya zvezdu tumannost' Gomunkulus. Central'nyi ob'ekt $\eta$ Kilya ploho izuchen, no veroyatno on imeet slozhnuyu strukturu i interferometricheskie nablyudeniya etogo ob'ekta ochen' vazhny. V rezul'tate nablyudenii byla poluchena interferencionnaya kartinka s nizkim kontrastom (okolo 20%), kotoraya govorit o tom, chto ob'ekt razreshen i ego diametr sostavlyaet neskol'ko uglovyh millisekund. Dlya bolee tochnyh vyvodov nuzhny dopolnitel'nye nablyudeniya.

(Zametka sostavlena po materialam press-reliza ESO.)

Publikacii s klyuchevymi slovami: VLT - VLTI - interferometr - interferencionnaya kartina - diametry zvezd Publikacii so slovami: VLT - VLTI - interferometr - interferencionnaya kartina - diametry zvezd
Sm. takzhe: Kometa Lavdzhoya nad Paranalom Snega Paranala Vrashayushayasya Zemlya pod Ochen' Bol'shimi Teleskopami Chudesa i zagadki nad Ochen' bol'shimi teleskopami Novaya paradigma: kvazar induciruet obrazovanie galaktik? Lazernyi vystrel v centr Galaktiki Izmeneniya diametra Betel'geize so vremenem. Vse publikacii na tu zhe temu >>

Obsudit' etu publikaciyu

Versiya dlya pechati