Европейская Южная обсерватория сообщает, что впервые было выполнено объединение световых потоков от всех четырех основных телескопов Очень Большого Телескопа (VLT) в Чили. В этом режиме VLT становится самым большим оптическим телескопом в мире по светособирающей площади.
При создании комплекса Очень Большого Телескопа ESO одной из основных целей было составить из всех четырех его «юнитов» – основных телескопов UT (Unit Telescopes) – единый гигантский телескоп. Теперь, с вводом в действие спектрографа ESPRESSO, который использует именно такой режим работы VLT, эта цель достигнута.
Чтобы сделать это, консорциум ESPRESSO (главную роль в нем играет Астрономическая обсерватория Женевского университета, при участии исследовательских центров Италии, Португалии, Испании и Швейцарии, и, конечно, ESO) выполнил длительные и трудоемкие подготовительные работы. И вот Генеральный директор ESO Хавьер Барконс (Xavier Barcons) нажатием кнопки на пульте управления VLT начал астрономические наблюдения.
Член научного коллектива ESPRESSO сотрудник ESO Гаспаре Ло Курто (Gaspare Lo Curto) так объясняет историческое значение этого события: «В ESO осуществили мечту, возникшую в 1980-х, когда VLT еще только задумывался: соединить световые потоки от всех четырех «юнитов», установленных на Серро Параналь, в одном приемнике излучения и тем самым создать единый гигантский инструмент!»
Когда световые потоки от всех четырех 8,2-метровых основных телескопов соединяются, по своей светособирающей площади VLT становится крупнейшим из существующих сейчас в мире оптических телескопов, эквивалентным индивидуальному телескопу с апертурой 16 метров. Две из главных научных задач приемника ESPRESSO: открытие и исследование землеподобных планет и поиск возможной переменности фундаментальных физических постоянных. Вторая из этих задач требует наблюдений далеких и слабых квазаров – чему как раз и будет в наибольшей степени способствовать новый режим работы. Для обеих задач особенно важны сверхвысокая стабильность инструмента и постоянство опорного источника света.
Этого до сих пор не удавалось добиться ввиду исключительной технической сложности комбинирования сигналов от всех четырех «юнитов» в так называемом «некогерентном фокусе». Однако, хотя режим одновременных наблюдений со всеми телескопами и не был реализован, их конструкция с самого начала предусматривала такую возможность, а под наблюдательной платформой VLT между башнями телескопов были проложены подземные туннели.
Теперь свет от каждого из основных телескопов VLT через систему зеркал, призм и объективов поступает в спектрограф ESPRESSO, расположенный на расстоянии до 69 м от них. Сложная оптика позволяет ESPRESSO либо комбинировать потоки от любого сочетания четырех «юнитов», увеличивая тем самым их светособирающую силу, либо по очереди работать с каждым из Основных телескопов индивидуально, позволяя таким образом гибко использовать наблюдательное время. Все эти режимы работы специально предусмотрены в конструкции спектрографа ESPRESSO.
Комбинация световых сигналов от четырех Основных телескопов давно уже осуществляется в интерферометре VLTI для исследования тонкой структуры сравнительно ярких объектов с очень высоким угловым разрешением. Но интерферометрия требует сложения когерентных, т.е. фазированных сигналов, а в этом режиме гигантский светособирающий потенциал объединенного комплекса телескопов не может быть использован для исследования слабых источников.
Сведение оптических пучков и использование комплекса VLT в режиме единого телескопа откроет астрономам доступ к информации, которая раньше оставалась недоступной. Для спектрографов высокого разрешения открываются новые горизонты. Становится возможным реализовать новаторские концепции, такие, как калибровка по длине волны с использованием гребенок лазерных частот (laser frequency comb), что дает беспрецедентную чувствительность и воспроизводимость.