Dalekohled s nejostřejším pohledem
Velký binokulární dalekohled v Arizoně dostane jedinečný dárek. Úplně nový systém adaptivní optiky, díky kterému bude zobrazovat mnohem ostřeji, než se kdy pozemskému dalekohledu povedlo. Překonat přístroje na Zemi však arizonskému dalekohledu nestačí. V ostrosti obrazu hravě předčí i skvělý Hubbleův vesmírný dalekohled.
Atmosféra nepřítelem
Astronomická pozorování ze Země jsou ovlivňována mnoha faktory, například místem pozorování, světelným znečištěním v okolí, podnebím a zemskou atmosférou. Proto se dalekohledy staví na odlehlých místech, kde je příhodné podnebí a odkud je civilizace daleko. Jediným faktorem, který eliminovat nedokážeme, je zemská atmosféra. Ta je zkrátka všude na Zemi. Světlo pozorovaného objektu se pak přechodem přes tuto tlustou vrstvu vzduchu rozptyluje a deformuje. Čím více je v atmosféře prachových částeček nebo kapiček kondenzované vody, tím výraznější je deformace obrazu. Problémem navíc je, že se tyto deformace působením vzdušných proudů a turbulencí mění hodně rychle a je nemožné je předvídat. Z toho důvodu při pohledu na hvězdy pozorujeme, jak se chvějí.
Velký binokulární dalekohled
Chvění hvězd a rozmazávání obrazu je problémem všech dalekohledů. Stejný problém má i americko-evropský Velký binokulární dalekohled (Large Binocular Telescope – LBT). Základem tohoto přístroje jsou dvě zrcadla o průměru 8,4 metru, jež nemají ve světě konkurenta. Větší zrcadla je totiž technologicky nemožné vyrobit z jednoho kusu a tak se v dnešní době velká zrcadla skládají z malých segmentů. Navzdory své jedinečnosti však i tento obří dalekohled musí bojovat se zemskou atmosférou. Výsledkem je, že jeho pozorovací schopnosti jsou menší než schopnosti Hubbleova vesmírného dalekohledu s jedním zrcadlem o průměru pouhých 2,4 metru.
Jak se zbavit atmosféry
Abychom alespoň malinko zmenšili vliv atmosféry na astronomická pozorování, snažíme se velké dalekohledy stavět na místa vysoko nad mořem, kde je vrstva vzduchu nad dalekohledem o něco tenčí a také do oblastí s nejlepším počasím v průběhu roku. Několik let však už máme i aktivnějšího pomocníka, který vyrovnává deformace způsobené atmosférou. Je jím adaptivní optika.
Chvějící se zrcadlo
Adaptivní, nebo-li přizpůsobivá, optika pracuje ve dvou částech. Nejprve se pomocí laseru namířeného na oblohu „rozehřejí“ atomy sodíku v určité vrstvě v atmosféře. Ty pak začnou samy zářit, čímž vzniká umělá hvězda. Vytvoříme-li si takovou umělou hvězdu na obloze blízko pozorované, jsou jejich světla téměř stejně deformovány. Chvění umělé hvězdy pak můžeme zaznamenat a podle něj upravit pozorovací soustavu tak, aby chvění atmosféry kompenzovala. Většinou se na to používají stovky drobných elektronických součástek umístěných pod hlavní zrcadlo dalekohledu, které na zrcadlo zatlačí v určitých místech a tak vyformují takový tvar, jaký je aktuálně potřebný. Zrcadlo se tak vlastně také chvěje, ale přesně opačně než pozorovaná hvězda.
Primární vs. sekundární
Tuto technologickou vymoženost však nemůžete nasadit na každý dalekohled. Zrcadlo totiž musí být velice tenké, aby bylo možné s ním snadno manipulovat a křivit ho do potřebného tvaru. Vědci vyvíjející adaptivní optiku pro LBT si problém ještě stížili. Z pasivního sekundárního zrcadla udělali zrcadlo aktivní. Obvykle je sekundární zrcadlo dalekohledu pouze odrazovou plochou, která má za úkol směrovat paprsky tam, kam potřebujeme. V LBT však má mnohem důležitější postavení. Zrcadlo s průměrem necelý metr je tlusté pouhých 1,6 milimetru a ze zadní strany na něm je nalepeno 672 malinkatých magnetů. Ty díky navádění počítačem deformují zrcadlo do požadovaného tvaru až tisíckrát za sekundu s přesností pouhé milióntiny milimetru.
Lepší než Hubble
Adaptivní optika na LBT je právě ve své testovací fázi, ale už teď její výsledky astronomům vyráží dech. I když je přizpůsobivé sekundární zrcadlo zatím použito pouze pro jeden ze dvou 8,4 metrových dalekohledů, ostrost obrazu je několikanásobně větší, než kdy dřív. Dokonce třikrát větší, než u Hubbleova dalekohledu. Na fotografiích se tak rázem objevují objekty, které nebyly vidět a také rozlišují světelné body, jenž se před tím slévaly v jeden mlhavý obláček. Po dokončení adaptivní optiky na LBT astronomové předpokládají, že dalekohled předčí Hubbleův v ostrosti obrazu až desetinásobně. Kvalita fotografie se dá vyjádřit takzvaným Strehlovým poměrem. Dalekohledy bez adaptivní optiky ukazují objekty s poměrem pouhé 1 % (čili velmi nekvalitní obrázky), u klasické adaptivní optiky se tento poměr pohybuje kolem 30 - 50 % a nový systém adaptivní optiky instalovaný na LBT má dosáhnout Strehlův poměr větší než 80 %. Takové kvality zatím nebylo nikdy ze Země dosaženo.
Nová generace adaptivní optiky je rozhodně dalším průlomem ve světě astronomie. LBT má šanci se stát co do ostrosti obrazu nejlepším dalekohledem na světě navzdory tomu, že velikostí už je dávno překonán. Pravděpodobně se zanedlouho začnou ubírat stejným směrem i další dalekohledy. Někdy je zkrátka výhodnější a také levnější na již hotový dalekohled přidat jemnější, přesnější a dokonalejší technologii, než postavit větší dalekohled.
Nejposlouchanější
E-shop Českého rozhlasu
Kdo jste vy? Klára, nebo učitel?
Tereza Kostková, moderátorka ČRo Dvojka
Jak Klára obrátila všechno vzhůru nohama
Knížka režiséra a herce Jakuba Nvoty v překladu Terezy Kostkové předkládá malým i velkým čtenářům dialogy malé Kláry a učitele o světě, který se dá vnímat docela jinak, než jak se píše v učebnicích.
