Ova fotografija prikazuje četiri lasera ​​u ESO-ovoj opservatoriji Paranal, svaki lansiran sa jednog od četiri osmometarska teleskopa na lokaciji. Lansiranje ovih lasera ​​predstavlja značajnu prekretnicu za ESO-ov interferometar veoma velikog teleskopa (VLTI), koji kombinuje svetlost sa ovih osmometarskih teleskopa, i projekat GRAVITY+ — veliku i složenu nadogradnju VLTI-ja. Instaliranjem lasera ​​na svakom od osmometarskih teleskopa, svaki laser stvara svetlu „lažnu“ zvezdu 90 km iznad Zemljine površine, omogućavajući korekciju atmosferskog zamućenja bilo gde na nebu. Ovo otključava celo južno nebo za VLTI i dramatično poboljšava moć posmatranja.   Ovu fotografiju sa dugom ekspozicijom snimio je početkom novembra ESO-ov astronom Entoni Berdeu.   Izvor: A. Berdeu/ESO

Prošle nedelje, četiri lasera su ispaljena u nebo iznad lokacije Evropske južne opservatorije (ESO) na Paranalu u Čileu. Svaki laser se koristi za stvaranje veštačke zvezde, koju astronomi zatim koriste da izmere i isprave zamućenje izazvano Zemljinom atmosferom. Ovaj upečatljivi događaj – lansiranje lasera sa svakog od četiri osammetarska teleskopa na Paranalu – označava važnu prekretnicu projekta GRAVITY+, velike i složene nadogradnje interferometra Veoma velikog teleskopa (VLTI) ESO-a. GRAVITY+ otključava znatno veće mogućnosti posmatranja i širu pokrivenost neba nego što je to ranije bilo moguće.

„Ovo je izuzetno važna prekretnica za opremu koja je potpuno jedinstvena u svetu“, rekao je Antoan Meran, astronom ESO-a i naučni rukovodilac programa VLTI.

VLTI kombinuje svetlost iz više pojedinačnih teleskopa VLT-a (bilo iz četiri osammetarska Jedinična teleskopa ili četiri manja Pomoćna teleskopa) pomoću interferometrije. GRAVITY+ predstavlja nadogradnju VLTI-ja, sa fokusom na instrument GRAVITY, izuzetno uspešan uređaj koji je već korišćen za snimanje egzoplaneta, posmatranje zvezda u našoj i drugim galaksijama, kao i za detaljna zapažanja slabih objekata koji kruže oko supermasivne crne rupe u centru Mlečnog puta. GRAVITY+ takođe obuhvata infrastrukturne izmene na teleskopima i poboljšanja u podzemnim tunelima VLTI-ja, gde se spajaju svetlosni snopovi. Instalacija lasera na svaki od Jediničnih teleskopa koji ih ranije nisu imali predstavlja ključni uspeh ovog dugoročnog projekta, čime VLTI postaje najmoćniji optički interferometar na svetu.

„VLTI sa GRAVITY instrumentom već je omogućio mnoga neočekivana otkrića — sada sa nestrpljenjem očekujemo kako će GRAVITY+ pomeriti granice još dalje“, izjavio je Frank Ajzenhauer, glavni istraživač projekta GRAVITY+ iz Instituta Maks Plank za vanzemaljsku fiziku (MPE) u Nemačkoj, koji je predvodio konzorcijum zadužen za ovu nadogradnju. [1]

Serija unapređenja traje već nekoliko godina i uključuje unapređenu tehnologiju adaptivne optike — sistem koji ispravlja zamućenje izazvano atmosferom pomoću naprednih senzora i deformabilnih ogledala. Do sada su se ispravke u VLTI-ju mogle raditi samo kada se teleskop usmeri ka svetlim referentnim zvezdama koje se nalaze blizu posmatranog objekta, što je ograničavalo broj ciljeva. Instalacijom lasera na svaki od Jediničnih teleskopa sada se stvara svetla veštačka zvezda na visini od oko 90 kilometara iznad Zemlje, što omogućava ispravke atmosferskog zamućenja bilo gde na nebu. Na taj način VLTI dobija pristup čitavom južnom nebu i značajno povećava svoju moć posmatranja.

„Ovo otvara mogućnost posmatranja objekata u ranom, dalekom svemiru, poput kvazara koji smo posmatrali druge noći, gde smo uspeli da razlučimo topli gas koji emituje kiseonik vrlo blizu crne rupe“, rekao je Taro Šimizu, astronom MPE-a i član konzorcijuma instrumenta. Zahvaljujući laserima, astronomi će sada moći da proučavaju udaljene aktivne galaksije, direktno mere mase supermasivnih crnih rupa koje ih napajaju, kao i da posmatraju mlade zvezde i diskove u kojima nastaju planete.

Poboljšane mogućnosti VLTI-ja će drastično povećati količinu svetlosti koja prolazi kroz sistem, čineći opremu i do deset puta osetljivijom. „Jedan od glavnih ciljeva GRAVITY+ projekta je da omogući duboka posmatranja vrlo slabih objekata“, objašnjava Žilijen Vole, astronom ESO-a i naučni rukovodilac projekta GRAVITY+. Ova povećana osetljivost omogućiće posmatranja izolovanih stelarnijih crnih rupa, slobodno plutajućih planeta koje ne kruže oko zvezda, kao i zvezda najbližih supermasivnoj crnoj rupi Sgr A* u centru Mlečnog puta.

Prvi cilj za test posmatranja pomoću novih lasera bio je skup masivnih zvezda u središtu Tarantula magline, regiona formiranja zvezda u našoj susednoj galaksiji — Velikom Magelanovom oblaku. Prva zapažanja su pokazala da je sjajan objekat u maglini, za koji se smatralo da je jedna izuzetno masivna zvezda, zapravo binarni sistem od dve bliske zvezde. To potvrđuje izvanredne mogućnosti i naučni potencijal unapređenog VLTI sistema.

Ovo unapređenje nije samo tehničko poboljšanje — ideja o laserskom sistemu postoji decenijama. Ona je prvi put pomenuta u završnom izveštaju „Projekta Veoma velikog teleskopa“ iz 1986. godine, čak pre nego što je VLTI postojao: „Ako bi ovo moglo da funkcioniše u praksi, to bi bio proboj“, pisalo je u izveštaju. Danas je taj proboj postao stvarnost.

Napomene
[1] Konzorcijum GRAVITY+ čine sledeći partneri:

• Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE); Max Planck Institute for Astronomy; University of Cologne (Nemačka)
• Institut National des Sciences de l'Univers, CNRS; Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble; Laboratoire d’instrumentation et de recherche en astrophysique (LIRA); Lagrange Laboratory; Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (Francuska)
• Instituto Superior Técnico – Centre for Astrophysics and Gravitation (CENTRA); University of Lisbon; University of Porto (Portugal)
• University of Southampton (UK)
• Katholieke Universiteit Leuven (Belgija)
• University College Dublin (Irska)
• Instituto de Astronomía – Universidad Nacional Autónoma de México (Meksiko)
• Evropska južna opservatorija (ESO)

Koistraživači projekta GRAVITY+: Frank Eisenhauer (PI; MPE, Nemačka), Paulo Garcia (Univerzitet u Portu i CENTRA, Portugal), Sebastian Hönig (Univerzitet Sautempton, UK), Laura Kreidberg (MPIA, Nemačka), Jean-Baptiste Le Bouquin (IPAG, Francuska), Thibaut Paumard (LIRA, Francuska), Christian Straubmeier (Univerzitet u Kelnu, Nemačka).

U okviru ESO-a, projekat GRAVITY+ vode: Frederic Gonte (menadžer projekta), Julien Woillez (naučni rukovodilac), Sylvain Oberti (inženjer projekta) i Luis Esteras Otal (inženjer sistema VLTI).

Evropska južna opservatorija (ESO) omogućava naučnicima širom sveta da otkriju tajne Univerzuma za dobrobit svih. Dizajniramo, gradimo i upravljamo opservatorijama svjetske klase na tlu — koje astronomi koriste za rješavanje uzbudljivih pitanja i širenje fascinacije astronomijom — i promoviramo međunarodnu suradnju za astronomiju. Osnovan kao međuvladina organizacija 1962. godine, danas ESO podržava 16 država članica (Austrija, Belgija, Češka, Danska, Francuska, Finska, Njemačka, Irska, Italija, Nizozemska, Poljska, Portugal, Španjolska, Švedska, Švicarska i Ujedinjeno Kraljevstvo), zajedno sa državom domaćinom Čileom i sa Strateškom Australijom kao partnerom. Sedište ESO-a i njegov centar za posetioce i planetarijum, ESO Supernova, nalaze se u blizini Minhena u Nemačkoj, dok je čileanska pustinja Atakama, čudesno mesto sa jedinstvenim uslovima za posmatranje neba, domaćin naših teleskopa. ESO upravlja sa tri lokacije za posmatranje: La Silla, Paranal i Chajnantor. U Paranalu, ESO upravlja veoma velikim teleskopom i njegovim veoma velikim teleskopskim interferometrom, kao i teleskopima za istraživanje kao što je VISTA. Takođe u Paranalu ESO će ugostiti i upravljati Čerenkovljevim teleskopom Jug, najvećom i najosjetljivijom opservatorijom gama zraka na svijetu. Zajedno sa međunarodnim partnerima, ESO upravlja ALMA-om na Chajnantoru, objektu koji posmatra nebo u milimetarskom i submilimetarskom opsegu. U Cerro Armazonesu, u blizini Paranala, gradimo „najveće oko na nebu na svijetu“ — ESO-ov ekstremno veliki teleskop. Iz naših ureda u Santiagu, Čile, podržavamo naše operacije u zemlji i sarađujemo sa čileanskim partnerima i društvom.