Очень большой телескоп

редактировать
Очень большой телескоп
Aerial View of the VLTI with Tunnels Superimposed.jpg Четыре единичных телескопа, которые вместе со вспомогательными телескопами образуют VLT
Альтернативные названияeso VLT Edit this at Wikidata
ЧастьОбсерватория Паранал Edit this on Wikidata
Местоположение (а)Серро Паранал, Пустыня Атакама, Регион Антофагаста, Пустыня Атакама, Чили Edit this at Wikidata
Координаты24 ° 37′38 ″ ю.ш. 70 ° 24′15 ″ з.д. / 24,62733 ° ю.ш. 70,40417 ° з.д. / -24,62733; -70,40417 Координаты : 24 ° 37'38 ″ ю.ш. 70 ° 24'15 ″ з.д. / 24,62733 ° ю.ш. 70,40417 ° з.д. / -24,62733; -70,40417 Edit this at Wikidata
ОрганизацияЕвропейская южная обсерватория Edit this on Wikidata
Высота2635 м (8645 футов) Edit this at Wikidata
Время наблюдений340 ночей в год Edit this on Wikidata
Длина волны 300 нм - 20 мкм (видимый, ближний и средний инфракрасный )
Первый свет 1998 (для первого телескопа Unit)
Стиль телескопателескоп Ричи-Кретьена. телескоп Edit this on Wikidata
Диаметр4 х 8,2-метровых единичных телескопа (UT). 4 х 1,8-метровых подвижных вспомогательных телескопа (AT)
Угловое разрешение 0,002 угловой секунды Edit this on Wikidata
Фокусное расстояние 120 м (393 футов 8 дюймов) Edit this at Wikidata
Монтаж альтазимутальное крепление Edit this on Wikidata Edit this at Wikidata
Веб-сайтwww.eso.org / public / teles-instr / vlt / Edit this at Wikidata
Very Large Telescope is located in Chile Very Large TelescopeМестоположение очень большого телескопа
Commons pageСвязанные материалы на Wikimedia Commons

Очень большой телескоп (VLT ) - телескоп, эксплуатируемый Европейская южная обсерватория на Серро Паранал в пустыне Атакама на севере Чили. VLT состоит из четырех отдельных телескопов, каждый с главное зеркало диаметром 8,2 м, которые обычно используются отдельно, но могут использоваться вместе для достижения очень высокого углового разрешения. Четыре отдельных оптических телескопа известны как Antu, Kueyen, Melipal и Yepun, что означает все слова, обозначающие астрономические объекты на языке мапуче. Телескопы образуют массив, который дополняется четырьмя подвижными вспомогательными телескопами (АТ) с апертурой 1,8 м.

VLT работает на длинах волн видимого и инфракрасного . Каждый отдельный телескоп может обнаруживать объекты примерно в четыре миллиарда раз слабее, чем можно обнаружить с помощью невооруженного глаза, и когда все телескопы объединены, объект может достичь углового разрешения примерно 0,002 угловая секунда. В режиме работы с одним телескопом угловое разрешение составляет около 0,05 угловой секунды.

VLT - самый производительный наземный объект для астрономии, и только космический телескоп Хаббла генерирует больше научных работ. среди объектов, работающих в видимом диапазоне длин волн. Среди новаторских наблюдений, выполненных с помощью VLT, - первое прямое изображение экзопланеты, отслеживание отдельных звезд, движущихся вокруг сверхмассивной черной дыры в центре Млечного. Путь и наблюдения послесвечения наиболее далекого из известных гамма-всплесков.

Содержание
  • 1 Общая информация
    • 1.1 Телескопы устройства
      • 1.1.1 Названия телескопов Мапуче
    • 1.2 Вспомогательные телескопы
  • 2 Научные результаты
  • 3 Технические детали
    • 3.1 Телескопы
    • 3.2 Инструменты
    • 3.3 Интерферометрия
  • 4 В популярной культуре
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Общая информация
Четыре единичных телескопа VLT

VLT состоит из четырех больших (диаметром 8,2 метра) телескопов (называемых единичными телескопами или UT) с оптическими элементами, которые могут их комбинировать в астрономический интерферометр (VLTI), который используется для разрешения небольших объектов. Интерферометр также включает в себя набор из четырех подвижных телескопов диаметром 1,8 метра, предназначенных для интерферометрических наблюдений. Первый из UT начал работать в мае 1998 года и был предложен астрономическому сообществу 1 апреля 1999 года. Другие телескопы начали работать в 1999 и 2000 годах, что позволило использовать VLT с несколькими телескопами. Четыре 1,8-метровых вспомогательных телескопа (AT) были добавлены к VLTI, чтобы сделать его доступным, когда UT используются для других проектов. Эти AT были установлены и начали работать в период с 2004 по 2007 год.

8,2-метровые телескопы VLT изначально были разработаны для работы в трех режимах:

  • как набор из четырех независимых телескопов (это основной режим работы телескопов).
  • как единый большой когерентный интерферометрический прибор (интерферометр VLT или VLTI) для дополнительного разрешения. Этот режим используется для наблюдений относительно ярких источников с малой угловой протяженностью.
  • как один большой некогерентный инструмент для дополнительной способности собирать свет. Аппаратура, необходимая для получения комбинированного некогерентного фокуса, изначально не создавалась. В 2009 г. были выдвинуты предложения по новым приборам, которые потенциально могут сделать этот режим наблюдений доступным. Несколько телескопов иногда независимо наводятся на один и тот же объект либо для увеличения общей светосилы, либо для обеспечения одновременных наблюдений с помощью дополнительных инструментов.

Единичные телескопы

Лазер, используемый для адаптивной оптики. Он возбуждает атомы натрия в атмосфере и создает лазерную направляющую звезду. Модернизация Йепуна (UT4) с помощью «Adaptive Optics Facility» в 2012 году. Очень большой осмотр глаза.

UT оснащены большой набор инструментов, позволяющий проводить наблюдения в диапазоне от ближнего ультрафиолета до среднего инфракрасного (т.е. большая часть длин волн света, доступных с поверхности Земли ), с полным спектром методов, включая спектроскопия высокого разрешения, многообъектная спектроскопия, визуализация и визуализация с высоким разрешением. В частности, VLT имеет несколько систем адаптивной оптики, которые корректируют эффекты атмосферной турбулентности, обеспечивая изображение почти столь же резкое, как если бы телескоп был в космосе. В ближней инфракрасной области изображения адаптивной оптики VLT до трех раз резче, чем у космического телескопа Хаббла, а спектроскопическое разрешение во много раз лучше, чем у телескопа Хаббла. VLT отличаются высоким уровнем эффективности наблюдения и автоматизации.

Телескопы диаметром 8,2 м размещены в компактных зданиях с терморегулятором, которые вращаются синхронно с телескопами. Такая конструкция сводит к минимуму любые неблагоприятные воздействия на условия наблюдения, например, турбулентность воздуха в трубе телескопа, которая в противном случае могла бы возникнуть из-за колебаний температуры и ветрового потока.

Инструмент SPHERE, прикрепленный к телескопу. VLT Unit Telescope 3.

Основная роль основных телескопов VLT - работать как четыре независимых телескопа. Интерферометрия (объединение света от нескольких телескопов) используется примерно в 20% случаев для очень высокого разрешения ярких объектов, например, на Бетельгейзе. Этот режим позволяет астрономам видеть детали в 25 раз лучше, чем с помощью отдельных телескопов. Световые лучи объединяются в VLTI с использованием сложной системы зеркал в туннелях, где световые пути должны быть одинаковыми в пределах разницы менее 1 мкм на световом пути длиной в сто метров. С такой точностью VLTI может реконструировать изображения с угловым разрешением в миллисекунды.

Названия мапуче для единичных телескопов

Внутренняя часть Анту (UT1), что означает «солнце» на мапуче язык.

ESO уже давно намеревается дать "настоящие" имена четырем телескопам VLT Unit, чтобы заменить первоначальные технические обозначения UT1 на UT4. В марте 1999 года, во время инаугурации Паранала, были выбраны четыре значимых названия небесных объектов на языке мапуче. Этот коренной народ живет в основном к югу от Сантьяго-де-Чили.

В этой связи среди школьников второго Чилийского региона, столицей которого является Антофагаста, был организован конкурс сочинений, чтобы написать о значении этих имен. На нем было много работ, посвященных культурному наследию страны-организатора ESO.

Победившее эссе было подано 17-летним Йорсси Албанес Кастилья из Чукикаматы близ города Калама. Она получила приз, любительский телескоп, во время открытия участка Паранал.

Телескопы 1–4 с тех пор известны как Анту (Солнце), Куэйен (Луна), Мелипал (Южный Крест ) и Епун (Вечерняя звезда) соответственно. Первоначально существовала некоторая путаница относительно того, действительно ли Епун обозначает вечернюю звезду Венеру, потому что в испанско-мапуческом словаре 1940-х годов Йепун ошибочно переведен как «Сириус».

Вспомогательные телескопы

Вспомогательный телескоп, Резиденция и сердце Млечного Пути.

Хотя четыре 8,2-метровых единичных телескопа могут быть объединены в VLTI, время их наблюдения тратится в основном на отдельные наблюдения и используется для интерферометрические наблюдения в течение ограниченного количества ночей каждый год. Однако доступны четыре меньших 1,8-метровых AT, предназначенные для интерферометрии, чтобы позволить VLTI работать каждую ночь.

Верхняя часть каждого AT представляет собой круглый корпус, состоящий из двух наборов по три сегмента, которые открывать и закрывать. Его задача - защитить хрупкий 1,8-метровый телескоп от условий пустыни. Корпус поддерживается коробчатой ​​транспортной секцией, в которой также находятся шкафы для электроники, системы жидкостного охлаждения, блоки кондиционирования воздуха, блоки питания и многое другое. Во время астрономических наблюдений корпус и транспортер механически изолированы от телескопа, чтобы гарантировать, что никакие вибрации не повлияют на собранные данные.

Секция транспортера движется по рельсам, поэтому AT можно перемещать в 30 различных точек наблюдения. Поскольку VLTI действует скорее как единый телескоп размером с группу телескопов вместе взятых, изменение положения AT означает, что VLTI может быть настроен в соответствии с потребностями проекта наблюдений. Реконфигурируемая природа VLTI аналогична таковой у Very Large Array.

. Результаты научных исследований
Мягкое свечение Млечного Пути можно увидеть за обзорным телескопом VLT (VST) в обсерватории ESO Паранал. 425>Результаты VLT привели к публикации в среднем более одной рецензируемой научной статьи в день. Например, в 2017 году на основе данных VLT было опубликовано более 600 реферируемых научных работ. Научные открытия телескопа включают прямое изображение Beta Pictoris b, первой внесолнечной планеты, изображенной таким образом, отслеживание отдельных звезд, движущихся вокруг сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, и наблюдение послесвечение самого далекого известного гамма-всплеска.

В 2018 году VLT помог провести первое успешное испытание общей теории относительности Эйнштейна на движении звезда, проходящая через крайнее гравитационное поле около сверхмассивной черной дыры, то есть гравитационное красное смещение. Фактически, наблюдения проводились более 26 лет с помощью инструментов адаптивной оптики SINFONI и NACO в VLT, в то время как новый подход в 2018 году также использовал инструмент объединения лучей GRAVITY. Команда Галактического центра из Института внеземной физики им. Макса Планка (MPE) использовала это наблюдение, которое впервые показало эффекты.

Другие открытия с подписью VLT включают обнаружение окиси углерода молекул в галактике, находящейся на расстоянии почти 11 миллиардов световых лет от нас, впервые - подвиг, который оставался недостижимым в течение 25 лет. Это позволило астрономам получить наиболее точное измерение космической температуры в столь отдаленную эпоху. Другим важным исследованием было исследование сильных вспышек сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. VLT и APEX объединились, чтобы выявить материал, растягивающийся, когда он вращается в условиях интенсивной гравитации вблизи центральной черной дыры.

Используя VLT, астрономы также оценили возраст чрезвычайно старых звезд в NGC 6397 кластер. На основе моделей звездной эволюции было установлено, что двум звездам было 13,4 ± 0,8 миллиарда лет, то есть они от самой ранней эры звездообразования во Вселенной. Они также впервые проанализировали атмосферу вокруг экзопланеты супер-Земли с помощью VLT. Планета, известная как GJ 1214b, изучалась, когда она проходила перед своей родительской звездой, и часть звездного света прошла через атмосферу планеты.

В целом, из верхней части 10 открытий сделаны в обсерваториях ESO, семь - с использованием VLT.

Технические детали

Телескопы

Каждый телескоп UT - это Ритчи-Кретьена Кассегрена телескоп с 22-тонным главным зеркалом 8,2 метра Zerodur с фокусным расстоянием 14,4 м и легким бериллиевым вторичным зеркалом 1,1 метра. Плоское третичное зеркало направляет свет на один из двух инструментов в фокусах f / 15 Нэсмита с каждой стороны, с системным фокусным расстоянием 120 м, или третичное зеркало наклоняется в сторону, чтобы пропустить свет через главное зеркало. центральное отверстие к третьему инструменту в фокусе Кассегрена. Это позволяет переключаться между любым из трех инструментов в течение 5 минут, чтобы соответствовать условиям наблюдения. Дополнительные зеркала могут направлять свет через туннели к центральным сумматорам луча VLTI. Максимальное поле зрения (в фокусах Нэсмита) составляет около 27 угловых минут в диаметре, что немного меньше, чем полная луна, хотя большинство инструментов видят более узкое поле.

Каждый телескоп имеет альт-азимут общей массой около 350 тонн и использует активную оптику со 150 опорами на задней части главного зеркала для управления формой тонкого (толщиной 177 мм) зеркала с помощью компьютеров.

Инструменты

Диаграмма, показывающая инструменты на VLT СФЕРА - это экзопланета имидж-сканер KMOS на VLT Antu (UT1) во время первого света в 2012 году. Прибор AMBER до его установки в VLTI в 2003 г. MUSE, установленный на VLT Yepun (UT4) VIMOS, спектрограф для видимых нескольких объектов, в Мелипале (UT3) спектрограф X-shooter, 2009 г. UVES спектрограф (UT2) GRAVITY (интерферометр ) FORS-1 в фокусе кассегрена (UT2)

Инструментальная программа VLT - самая амбициозная программа из когда-либо существовавших. Я рассчитывал на одну обсерваторию. Он включает в себя формирователи изображений с большим полем поля, камеры и спектрографы с адаптивной оптикой, а такжемногообъектные спектрографы с высоким разрешением и охватывает широкий спектр спектра, от глубокого ультрафиолетового (300 нм) до среднего инфракрасного (24 мкм) длин волн.

Инструменты на VLT (в 2019 г.)
UT #Название телескопаCassegrain-FocusNasmyth-Focus ANasmyth- Focus B
1AntuFORS2NACOKMOS
2KueyenX-ShooterFLAMESUVES
3MelipalVISIRSPHERE
4YepunSINFONIHAWK-IMUSE
AMBER
Astronomical Multi Инструмент -Beam Recombiner объединяет три телескопа VLT одновременно, рассеивая свет в спектрографе для анализа состава и формы наблюдаемого объекта. AMBER - это, в частности, «самый производительный интерферометрический прибор из когда-либо существовавших».
CRIRES и CRIRES +
Криогенный инфракрасный спектрограф Эшелле - это спектрограф эшелле с адаптивной оптикой. Он обеспечивает разрешающую способность до 100 000 в инфракрасном спектральном диапазоне от 1 до 5 микрометров.
В настоящее время он подвергается значительному обновлению до CRIRES +, чтобы обеспечить одновременное покрытие в десять раз большей длины волны. Новая матрица детекторов в фокальной плоскости из трех детекторов Hawaii 2RG с длиной волны отсечки 5,3 мкм заменит существующие детекторы, будет добавлен новый спектропариметрический блок, а система калибровки будет усовершенствована. Одна из научных целей CRIRES + - транзитная спектроскопия экзопланет, которая в настоящее время предоставляет нам единственное средство изучения экзопланетных атмосфер. Проходящие планеты почти всегда являются близкими, горячими и излучают большую часть света в инфракрасном (ИК). Кроме того, ИК - это область спектра, где линии молекулярных газов, таких как оксид углерода (CO), аммиак (NH 3), и метан (CH 4) и т. д. ожидаются от экзопланетной атмосферы. Этот важный диапазон длин волн покрывается CRIRES +, что дополнительно позволит отслеживать несколько линий поглощения одновременно.
ESPRESSO
Echelle Спектрограф для скалистых экзопланет и стабильных спектроскопических наблюдений) - это эшелле-спектрограф высокого разрешения с питанием по оптоволокну и перекрестной дисперсией для видимого диапазона длин волн, способный работать в режиме 1 UT (с использованием одного из четырех телескопов) и в 4 -UT режим (с использованием всех четырех), для поиска каменистых внесолнечных планет в обитаемой зоне их родительских звезд. Его главная особенность - спектроскопическая стабильность и точность лучевых скоростей. Требуется достижение 10 см / с., но намеченная цель - получить уровень точности несколько см / с. Установка и ввод в эксплуатацию ESPRESSO на VL T намечено на 2017 год.
FLAMES
Многоэлементный спектрограф с оптоволоконной большой решеткой - это многообъектный волоконный питатель для UVES и GIRAFFE, последний позволяет одновременно изучать сотни отдельных звезд в ближайшем окружении. галактики с умеренным спектральным разрешением в видимой области.
FORS1 / FORS2
Редуктор фокусного расстояния и спектрограф с низкой дисперсией - это камера видимого света и многообъектный спектрограф с 6,8 угловой минутой поле зрения. FORS2 является обновленной версией FORS1 и включает дополнительные возможности многообъектной спектроскопии. FORS1 был закрыт в 2009 году, чтобы освободить место для X-SHOOTER; FORS2 продолжает работать с 2015 года.
GRAVITY (VLTI)
- это прибор с адаптивной оптикой в ​​ближнем инфракрасном диапазоне (NIR) для узкоугловой астрометрии с точностью до микросекунд и интерферометрической привязки к фазе слабых небесные объекты; Ожидается, что ввод в эксплуатацию состоится в 2016 году. Этот прибор будет интерферометрически комбинировать ближний инфракрасный свет, собранный четырьмя телескопами на VLTI.
HAWK-I
Imager High Acuity Wide field K-band Imager - это формирователь изображения ближнего инфракрасного диапазона с относительно большое поле зрения, около 8x8 угловых минут.
ISAAC
Инфракрасный спектрометр и матричная камера представляли собой формирователь изображения и спектрограф в ближнем инфракрасном диапазоне; он успешно работал с 2000-2013 гг., а затем был выведен из эксплуатации, чтобы уступить место SPHERE, поскольку большинство его возможностей теперь может быть реализовано с помощью более новых HAWK-I или KMOS.
KMOS
- это криогенный мульти-инфракрасный датчик ближнего инфракрасного диапазона. объектный спектрометр, наблюдающий одновременно 24 объекта, предназначенный в первую очередь для изучения далеких галактик.
MATISSE (VLTI)
Multi Aperture Mid-Infrared Spectroscopic Experiment - это инфракрасный спектро-интерферометр VLT-интерферометра, который потенциально объединяет лучи всех четырех единичных телескопов (UT) и четырех вспомогательных
Последняя правка сделана 2021-06-18 11:52:53
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте