Bardzo Duży teleskop VLT Europejskiego Obserwatorium Południowego na Cerro Paranal w Chile osiągnął w listopadzie nowy poziom swoich możliwości. Pomyślnie zakończyły się prace nad wyposażeniem wszystkich czterech Teleskopów Głównych w aparaturę laserową dla optyki adaptacyjnej. Każdy z laserów jest używany do wytworzenia w górnych warstwach atmosfery sztucznej gwiazdy, której obraz astronomowie wykorzystują do monitorowania i korygowania rozmycia związanego z turbulencjami atmosfery. To odblokuje olbrzymią moc obserwacyjną zestawu teleskopów VLT. Ponadto, jak dotychczas w przypadku niektórych Teleskopów Głównych, lasery będą stosowane przy obserwacjach prowadzonych indywidualnie.
Uruchomienie tych laserów jest znaczącym etapem w projekcie GRAVITY+, polegającym na dużej i kompleksowej modernizacji Interferometru Bardzo Dużego Teleskopu (VLTI). GRAVITY+ znacznie poszerzy zakres obserwacji nieba przez VLTI w stosunku do tego co było możliwe wcześniej. VLTI łączy światło z kilku pojedynczych teleskopów VLT (czterech ośmiometrowych Teleskopów Głównych lub czterech mniejszych Teleskopów Pomocniczych) przy pomocy interferometrii.
GRAVITY+ jest rozwinięciem systemu GRAVITY, bardzo udanego instrumentu VLTI, używanego do obrazowania planet pozasłonecznych, obserwacji bliskich i dalekich gwiazd oraz wykonywania szczegółowych obserwacji słabych obiektów krążących wokół supermasywnej czarnej dziury w Drodze Mlecznej. GRAVITY+ poza instalacją dodatkowych laserów obejmuje także zmiany elementów aparatury w teleskopach i modernizację podziemnych tuneli VLTI, w których promienie światła są łączone. Instalacja laserów w tych Teleskopach Głównych, które ich nie miały to kluczowy etap tego projektu, przekształcającego VLTI w najpotężniejszy interferometr optyczny na świecie.
Optyka adaptacyjna pozwala na bieżąco korygować zniekształcenia światła wywołane przez atmosferę. Jak to działa? Najpierw mierzy się turbulencje powietrza w kierunku obserwowanego obiektu, korzystając z jasnej gwiazdy lub - coraz częściej - właśnie sztucznej gwiazdy stworzonej za pomocą lasera. Następnie, dzięki specjalnym, odkształcalnym zwierciadłom pośrednim, system niweluje zakłócenia, przywracając obrazom ostrość i szczegółowość. Jak mówi RMF FM Arkadiusz Swat, inżynier optyk, który brał udział w budowie teleskopów SALT w RPA i ELT w Chile, system optyki adaptacyjnej to w najprostszym przybliżeniu tafla szkła pokryta warstwą zwierciadlaną, przyklejona do małych siłowników, które pracują z częstotliwością idącą nawet w kiloherce i modyfikują kształt powierzchni tego zwierciuadła. Tych siłowników może być kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt tysięcy.
Modernizacja systemu trwa od kilku lat i obejmuje ulepszoną technologię optyki adaptacyjnej, systemu do korygowania rozmycia spowodowanego atmosferą Ziemi przy pomocy najnowocześniejszych czujników i deformowalnych zwierciadeł. Dotąd korekcje optyki adaptacyjnej dla VLTI były wykonywane poprzez celowanie na jasną gwiazdę odniesienia, która musiała znajdować się blisko obiektu obserwacji, co ograniczało liczbę dostępnych obiektów badań. Dzięki instalacji lasera na każdym z Teleskopów Głównych, jasna sztuczna gwiazda utworzona 90 km nad powierzchnią Ziemi pozwoli na korygowanie rozmycia atmosferycznego w dowolnym punkcie na niebie. Odblokowuje to całe niebo południowe dla VLTI i znacznie zwiększa jego moc obserwacyjną.
Jak podkreślają astronomowie ESO, nowa konfiguracja otwiera instrument na obserwacje obiektów we wczesnym Wszechświecie. Chodzi między innymi o odległe galaktyki aktywne, w których można bezpośrednio mierzyć masę supermasywnych czarnych dziur, które je zasilają, a także obserwować młode gwiazdy i dyski wokół nich, w których tworzą się planety. Ulepszone możliwości VLTI drastycznie zwiększą ilość światła, instrument stanie się nawet 10 razy bardziej czuły. To umożliwi obserwacje także izolowanych czarnych dziur, planet swobodnych, które nie krążą wokół żadnej gwiazdy macierzystej, a także gwiazd najbliżej supermasywnej czarnej dziury Sgr A* w Drodze Mlecznej.
Pierwszym celem dla GRAVITY+ i zespołów ESO w Paranal, wykonujących obserwacje testowe z pomocą nowych laserów, była gromada masywnych gwiazd w centrum Mgławicy Tarantula, obszar gwiazdotwórczy w sąsiedniej galaktyce, Wielkim Obłoku Magellana. Obserwacje te pokazały, że jasny obiekt w mgławicy, uważany za ekstremalnie masywną gwiazdę, jest w rzeczywistości układem dwóch, znajdujących się blisko siebie gwiazd. To pokazuje oszałamiające możliwości i potencjał naukowy zmodernizowanego VLTI.
