Very Large Telescope

Very Large Telescope (VLT, с англ. — «Очень большой телескоп», сокр. ОБТ) — комплекс из четырёх отдельных 8,2-метровых и четырёх вспомогательных 1,8-м оптических телескопов, объединённых в одну систему. Установлен в Паранальской обсерватории, принадлежащей Европейской Южной Обсерватории и расположенной на горе Серро-Параналь (Чили) на высоте 2635 м.

Very Large Telescope
англ. Very Large Telescope
Тип астрономическая обсерватория
Расположение пустыня Атакама, Чили
Координаты 24°37′38″ ю. ш. 70°24′15″ з. д.HGЯO
Высота 2635 м
Дата открытия 1998
Дата начала работы 25 мая 1998[1]
Диаметр
  • 4 × 8,2 м
  • 4 × 1,8 м
Угловое разрешение 9,7E−9 рад[2]
Фокусное расстояние 120 м[3]
Монтировка Альт-азимутальная
Сайт Официальный сайт
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

История

править

Строительство

править
 
Вспомогательный телескоп, Резиденция и сердце Млечного Пути[4].

Первый из четырёх телескопов VLT был введён в строй в мае 1998 года. Телескоп стал крупнейшим в мире по диаметру монолитного зеркала, превзойдя по этому параметру российский БТА. Главное зеркало из материала Zerodur имеет толщину 177 мм при весе в 22 тонны. Тонкая конструкция главного зеркала, осуществлена с системой активной оптики со ста пятьюдесятью актуаторами, поддерживающими его идеальный профиль.

Телескоп установлен на альт-азимутальной монтировке и имеет полную массу 350 т.

В 1999 и 2000 годах были построены остальные три телескопа. Все телескопы получили мнемонические коды — UT1, UT2, UT3 и UT4, и собственные имена: Анту (Antu), Куйен (Kueyen), Мелипал (Melipal), Йепун (Yepun)[к 1]. С 2004 по 2007 год были построены четыре 1,8-метровых Вспомогательных Телескопа (англ. Auxiliary Telescopes, AT)[6][7].

Измерения

править

В 2004 году VLT получил одни из первых инфракрасных изображений экзопланет GQ Волка b и 2M1207 b[8].

В марте 2011 года впервые осуществлялась попытка использовать зеркала как единую систему, но тогда не получилось стабильной согласованной работы. В конце января 2012 года удалось соединить все четыре основных телескопа в режим интерферометра — так называемый VLTI. В результате VLT стал эквивалентен по угловому разрешению телескопу со сплошным зеркалом до 200 метров, а по площади — телескопу с одиночным зеркалом диаметром 16,4 м, что сделало его самым большим наземным оптическим телескопом Земли.

Для получения 200-метрового виртуального зеркала было бы достаточно соединить два наиболее удалённых друг от друга основных телескопа обсерватории Паранал. Однако чем больше инструментов работает в связке, тем более качественной получается картинка. В частности, вспомогательные телескопы (AT) были разработаны для повышения чёткости в изображении, получаемом с помощью четырёх основных зеркал.

В 2016 году телескоп VLT получил сверхчёткие фотографии Юпитера[9]

В 2017 году ESO, используя астрономический интерферометр (VLTI)[англ.] и инструмент PIONIER[англ.] объявила о прямом наблюдении структуры грануляции на поверхности звезды за пределами Солнечной системы — стареющего красного гиганта Пи¹ Журавля[10][11].

В 2018 году с новой системой адаптивной оптики (AOF), использующей искусственно создаваемую в толще земной атмосферы светящуюся точку, спектрограф MUSE и компонент GRAAL, работающий в сочетании с инфракрасной камерой HAWK-I (её через несколько лет сменит ERIS), на VLT получены изображения сверхвысокой чёткости планеты Нептун и шарового звёздного скопления NGC 6388[12]

27 марта 2019 года ESO, используя астрономический интерферометр (VLTI)[англ.] и инструмент GRAVITY, объявила о прямом наблюдении планеты HR 8799 e с помощью оптической интерферометрии. Это было первое прямое наблюдение экзопланеты с использованием оптической интерферометрии[13][14].

30 июля 2020 года на телескопе VLT при помощи инструмента FORS2 было получено изображение сверхвысокой чёткости планетарной туманности NGC 2899[15][16][17].

Способ работы

править
 
Телескоп UT4, направляющий 4 лазерных луча адаптивной оптики для создания четырёх искусственных звёзд рядом с Угольным Мешком

VLT может работать в трёх режимах:

  • Как четыре самостоятельных телескопа. Каждый телескоп может вести съёмку с часовой выдержкой, благодаря чему он в 4 миллиарда раз чувствительнее, чем невооружённый глаз. Основной режим.
  • Как единый когерентный интерферометр (VLT Interferometer или VLTI) для увеличения углового разрешения[18] до нескольких миллисекунд дуги (для λ~1 мкм).
  • Как единый некогерентный телескоп для увеличения светимости объектов (эквивалент телескопа с 16-метровым зеркалом).

VLT оснащён широким спектром приборов для наблюдения волн разного диапазона — от ближнего ультрафиолетового до среднего инфракрасного (то есть большую часть всех волн, доходящих до поверхности земли). В частности, системы адаптивной оптики позволяют почти полностью исключить влияние турбулентности атмосферы в инфракрасном диапазоне, благодаря чему VLT получает в этом диапазоне изображения, в 4 раза более чёткие, чем телескоп Хаббла. При этом для создания искусственных звёзд из возбуждённых атомов натрия на высоте 90 км телескоп UT4 направляет туда целых 4 лазерных луча[19].

Два вспомогательных 1,8-метровых телескопа были запущены в 2005 году, а ещё два — в 2006 году. Они могут передвигаться вокруг основных телескопов. Вспомогательные телескопы используются для интерферометрических наблюдений.

Каждый основной телескоп может передвигаться по горизонтали, вертикали и азимуту для улучшения качества наблюдений.

Вспомогательные телескопы перемещаются по сети рельсов и могут быть установлены на 30 подготовленных площадках — станциях[20].

Заход Луны над Серро Параналь
Паранальская Резиденция и главный лагерь на высоте 2400 метров (7900 футов)
Внутри Паранальской Резиденции
Широкий обзор VLT с работающим лазером.
Ночное небо в Паранальской обсерватории ESO в сумерках.

Французский астроном Жан-Филипп Бергер рассказал о VLT:

С двумя телескопами вы можете следить за звёздами, определять их диаметр, или же за двойными звездами, вычисляя расстояние между ними. С четырьмя аппаратами уже можно думать о тройных звёздных системах и молодых светилах, окруженных протопланетными облаками, из которых формируются планеты. Список доступных нам объектов значительно расширился.

 

Инструменты

править
Схема, показывающая инструменты на VLT
KMOS на канале VLT Анту (UT1) во время получения первого света в 2012 году[23].
Прибор AMBER до установки в VLTI в 2003 г.
MUSE установлен на VLT Йепун (UT4)
VIMOS, видимый многообъектный спектрограф, на Мелипале (UT3)
Спектрограф X-shooter, 2009 г.
AMBER[англ.]
Астрономический многолучевой рекомбинатор (англ. Astronomical Multi-Beam Recombiner) — это инструмент, объединяющий три телескопа VLT одновременно, диспергирующие свет в спектрографе для анализа состава и формы объекта наблюдения. AMBER назван «наиболее продуктивным интерферометрическим инструментом»[24].
CRIRES
Криогенный инфракрасный спектрограф эшелле (англ. Cryogenic Infrared Echelle Spectrograph) является спектрографом с адаптивной оптикой с решёткой эшелле. Это обеспечивает разрешающую способность до 100 000 в инфракрасном спектральном диапазоне от 1 до 5 мкм.
DAZZLE
Инструмент посетителя; гостевой фокус.
ERIS
Система камер ближнего инфракрасного диапазона NIX и спектрограф SPIFFIER
ESPRESSO[англ.]
Cпектрограф Эшелле для скалистых экзопланет и стабильных спектральных наблюдений (англ. Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations) с высоким разрешением, волоконно-объединённый и кросс-дисперсионный эшелле спектрограф для видимого диапазона длин волн, способный работать в 1-UT режиме (с использованием одного из четырёх телескопов) и в 4-UT режиме (с использованием всех четырёх), задача которого — поиск скалистых внесолнечных планет в обитаемой зоне своих звёзд. Его главной особенностью является спектроскопическая стабильность и точность лучевых скоростей. Технические требования — достичь 10 см/с, но желаемая задача состоит в том, чтобы получить уровень точности в несколько см/с. 27 ноября 2017 года начались тестовые наблюдения ESPRESSO в составе VLT. В декабре 2018 года ожидается ввод инструмента в строй[25][26].
FLAMES
(англ. Fibre Large Array Multi-Element Spectrograph) — Большой волоконно-оптический многоэлементный спектрограф[проверить перевод] для ультрафиолетового и видео Эшелле спектрографов высокого разрешения и GIRAFFE, последний позволяет изучать одновременно сотни отдельных звёзд в соседних галактиках при умеренном спектральном разрешении в видимом диапазоне.
FORS1/FORS2
Фокусный редуктор и низко-дисперсный спектрограф — камера, работающая с видимым светом и много-объектный спектрограф с полем зрения 6,8 угловой минуты. FORS2 является усовершенствованной версией предыдущего FORS1 и включает в себя дополнительные возможности много-объектной спектроскопии[27].
GRAVITY
Инструмент с адаптивной оптикой ближнего инфракрасного (NIR (near-infrared)) диапазона для узкоугловой астрометрии с точностью до микросекунд дуги и интерферометрической фазы опорных отображений слабых небесных объектов. Этот инструмент будет интерферометрически объединять NIR-свет, собранный с четырёх телескопов на VLT[28].
HAWK-I
англ. High Acuity Wide field K-band Imager — инструмент наблюдения в ближнем инфракрасном диапазоне с относительно большим полем зрения 8×8 угловых минут.
ISAAC
Инфракрасный спектрометр и массив камер (англ. Infrared Spectrometer And Array Camera) спектрограф близкого инфракрасного наблюдения.
KMOS[англ.]
Криогенный инфракрасный многообъектный спектрометр, предназначенный в первую очередь для изучения далёких галактик.
MATISSE
Многодиафрагменный средне-ИК спектроскопический эксперимент (англ. Multi Aperture Mid-Infrared Spectroscopic Experiment) — представляет собой ИК-спектро-интерферометр VLT-интерферометр, который потенциально сочетает в себе лучи, полученные во всех четырёх телескопах (ЕТС) и четырёх вспомогательных телескопах (ATS). Прибор используется для реконструкции изображения и строится по состоянию на сентябрь 2014 года. Первый свет в телескоп в Паранале ожидается на 2016 год[29][30].
MIDI
Инструмент, сочетающий два телескопа VLT в среднем-ИК диапазоне, рассеивая свет в спектрографе для анализа состава пыли и формы наблюдаемого объекта. MIDI отмечен вторым из наиболее продуктивных инструментов интерферометрических инструментов (превзойдён AMBER[англ.] в последнее время).
MUSE[англ.]
Огромный 3-мерный спектроскопический обозреватель, который обеспечит полный охват видимых спектров всех объектов, содержащихся в «цветном пучке», проходящем через всю вселенную[31].
NACO
NAOS-CONICA, NAOS — подразумевает Адаптивная оптика системы Несмита и CONICA — подразумевает Coude камера ближнего ИК-спектра, является возможностью адаптивной оптики, которая производит инфракрасные изображения настолько чёткие, насколько приняты из пространства, и включает в себя спектроскопические, поляриметрические и коронографические возможности.
PIONIER[англ.]
Инструмент, объединяющий свет всех 8-метровых телескопов, что позволяет подобрать информацию в около 16 раз мельче, чем можно увидеть в один[32].
SINFONI
Спектрограф для интегральных полевых наблюдений в ближнем-ИК (англ. Spectrograph for Integral Field Observations in the Near Infrared) обладает средним разрешением, ближний-ИК область (1-2,5 мкм) всё поле спектрографа заполняется с помощью адаптивного модуля оптики.
SPHERE[англ.]
Спектро-Поляриметрическое высоко-контрастное исследование экзопланет (англ. Spectro-Polarimetric High-Contrast Exoplanet Research) — высококонтрастная система адаптивной оптики, предназначенная для открытия и изучения экзопланет[33][34].
ULTRACAM
Инструмент для посетителей
UVES
Ультрафиолетовый и видео-Эшелле-спектрограф высокого разрешения (англ. Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) — эшелле-спектрограф ультрафиолетового и видимого света.
VIMOS[англ.]
Многообъектный спектрограф видимого света (англ. Visible Multi-Object Spectrograph) представляет видимые изображения и спектры до 1000 галактик, одновременно в области 14х14 угловых минут.
VINCI
Тестовый инструмент для объединения двух телескопов VLT. Это был первый световой инструмент VLTI и более не используется.
VISIR
VLT-спектрометр и отображатель для среднего-ИК — представляет дифракционно-ограниченное отображение и спектроскопию в диапазоне разрешений в 10 и 20 микрон среднего-ИК (MIR) атмосферных окон. Камера среднего инфракрасного диапазона VISIR была модернизирована для коронографа NEAR[англ.], чтобы реализовать несколько новых технологий для среднего инфракрасного диапазона, установлена маска зрачка для подавления звёздного света. VISIR был перемещен в блок телескопа 4 (UT4/Йепун) VLT, который оснащён деформируемым вторичным зеркалом DSM[35].
X-Shooter
Является первым инструментом второго поколения. Это широкополосный (от УФ до ближнего ИК) спектрометр, предназначенный для изучения свойств редких, необычных или неизвестных источников излучения.
 
Сравнение основных зеркал некоторых телескопов (VLT обозначен четырьмя тёмно-зелёными кружками

См. также

править

Примечания

править
Комментарии
  1. На местном арауканском языке телескопы называются Анту, Куйен, Мелипал и Йепун, в честь Солнца, Луны, Южного Креста и Венеры соответственно[5].
Источники
  1. https://www.eso.org/public/spain/teles-instr/paranal-observatory/vlt/
  2. https://www.eso.org/public/about-eso/faq/faq-vlt-paranal/
  3. https://www.eso.org/sci/facilities/develop/documents/VLT-SPE-ESO-10000-2723_is1.pdf
  4. From the Residencia to the Milky Way. www.eso.org. Дата обращения: 7 августа 2017. Архивировано 7 августа 2017 года.
  5. LENTA.RU. Вокруг красных гигантов нашли гало прозрачной пыли. Дата обращения: 25 июня 2020. Архивировано 18 апреля 2021 года.
  6. The Very Large Telescope. ESO. Дата обращения: 5 августа 2011. Архивировано 18 апреля 2013 года.
  7. ESO - Auxiliary Telescopes. Дата обращения: 17 апреля 2013. Архивировано 18 апреля 2013 года.
  8. Ralph Neuhäuser. Is this a Brown Dwarf or an Exoplanet? New Young Sub-stellar Companion Imaged with the VLT (англ.). ESO (7 апреля 2005). — ESO Press Release 09/05. Архивировано 7 мая 2008 года.
  9. Телескоп VLT получил сверхчеткие фотографии Юпитера. РИА Новости (27 июня 2016). Дата обращения: 27 июня 2016. Архивировано 28 июня 2016 года.
  10. C. Paladini et al. Large granulation cells on the surface of the giant star π1 Gruis (англ.). Nature (20 декабря 2017). Дата обращения: 23 декабря 2017. Архивировано 1 июня 2019 года.
  11. Giant Bubbles on Red Giant Star’s Surface | ESO. Дата обращения: 16 сентября 2022. Архивировано 20 сентября 2022 года.
  12. С новой системой адаптивной оптики на VLT получены изображения сверхвысокой четкости планеты Нептун. ESO (18 июля 2018). Дата обращения: 18 июля 2018. Архивировано 18 июля 2018 года.
  13. European Southern Observatory (2019-03-27). "GRAVITY instrument breaks new ground in exoplanet imaging - Cutting-edge VLTI instrument reveals details of a storm-wracked exoplanet using optical interferometry". EurekAlert!. Архивировано 27 марта 2019. Дата обращения: 27 марта 2019.
  14. Turner, Calum. GRAVITY instrument breaks new ground in exoplanet imaging - Cutting-edge VLTI instrument reveals details of a storm-wracked exoplanet using optical interferometry (англ.). www.eso.org (27 марта 2019). Дата обращения: 28 марта 2019. Архивировано 27 марта 2019 года.
  15. Новый снимок ESO VLT: планетарная туманность NGC 2899 | ESO Россия. Дата обращения: 2 августа 2020. Архивировано 25 февраля 2021 года.
  16. VLT Looks at Incredibly Beautiful Planetary Nebula: NGC 2899 | Astronomy | Sci-News.com. Дата обращения: 2 августа 2020. Архивировано 5 октября 2020 года.
  17. Телескоп VLT сделал самое красивое фото «космической бабочки» — РИА Новости, 30.07.2020. Дата обращения: 2 августа 2020. Архивировано 17 декабря 2020 года.
  18. VLT whitebook Архивировано 2 июля 2013 года. // ESA. page 11. «VLT Interferometer (VLTI), in which two or more UTs, two or more ATs, or UTs and ATs together are combined interferometrically to give an angular resolution equivalent to a telescope with up to 200 meters diameter.»
  19. Масленников К. В астрономическом раю. Заметки пулковского астронома о путешествии в Чили, в обсерватории ESO // Наука и жизнь. — 2019. — № 1. — С. 6—23. Архивировано 29 июня 2020 года.
  20. The Very Large Telescope Interferometer Challenges for the Future Архивная копия от 8 августа 2014 на Wayback Machine p. 38. Figure 3
  21. BBC News - Four telescope link-up creates world's largest mirror. Дата обращения: 8 августа 2014. Архивировано 9 августа 2014 года.
  22. "Exoplanet Imager SPHERE Shipped to Chile". ESO (англ.). 2014-02-18. Архивировано 22 сентября 2020. Дата обращения: 12 марта 2014.
  23. "24-armed Giant to Probe Early Lives of Galaxies". ESO Press Release (англ.). Архивировано 25 сентября 2020. Дата обращения: 12 декабря 2012.
  24. most-productive interferometric instrument ever (англ.). Архивировано 9 июня 2015 года.
  25. Espresso. Espresso.astro.up.pt. Дата обращения: 17 июня 2013. Архивировано из оригинала 17 октября 2010 года.
  26. ESO - ESPRESSO. eso.org. Дата обращения: 5 октября 2015. Архивировано 24 сентября 2015 года.
  27. FORS - FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph. ESO (7 сентября 2014). Дата обращения: 18 сентября 2015. Архивировано 24 сентября 2015 года.
  28. GRAVITY. mpe.mpg.de. Дата обращения: 23 февраля 2014. Архивировано 9 декабря 2013 года.
  29. MATISSE (the Multi AperTure mid-Infrared SpectroScopic Experiment) (англ.). ESO (25 сентября 2014). Дата обращения: 3 июля 2015. Архивировано 13 июля 2015 года.
  30. An Overview of the MATISSE Instrument—Science, Concept and Current Status (англ.) (PDF). Matisse consortium (14 сентября 2014). Дата обращения: 18 сентября 2015. Архивировано 27 сентября 2015 года.
  31. Muse. ESO. Дата обращения: 17 июня 2013. Архивировано 6 июля 2010 года.
  32. ann11021 - Light from all Four VLT Unit Telescopes Combined for the First Time. ESO (20 апреля 2011). Дата обращения: 17 июня 2013. Архивировано 4 мая 2013 года.
  33. Sphere. ESO. Дата обращения: 2 июля 2015. Архивировано 3 июля 2019 года.
  34. First Light for SPHERE Exoplanet Imager | ESO. Дата обращения: 18 сентября 2015. Архивировано 24 сентября 2015 года.
  35. Wagner K. et al. Imaging low-mass planets within the habitable zone of α Centauri Архивная копия от 23 апреля 2021 на Wayback Machine, 10 February 2021 (англ.)

Ссылки

править