Ciencia y tecnología. Más nítido que el Hubble

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Por: Valram.
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Más nítido que el Hubble

 

(Foto: Colaboración LBT / R. Cerisola)

La próxima generación de óptica adaptativa ha llegado al Gran Telescopio Binocular (LBT) en Arizona, proporcionando a los astrónomos un nuevo nivel de nitidez de imagen nunca antes vista. Desarrollado en una colaboración entre el Observatorio de Arcetri, Italia, el Istituto Nazionale di Astrofísica (INAF) y el Observatorio Steward de la Universidad de Arizona, esta tecnología representa un avance notable para la astronomía.

El LBT, con sus dos espejos de 8.4 metros, es el mayor telescopio óptico en el mundo. El telescopio es una colaboración entre las instituciones de los EE.UU., Italia y Alemania. El 25% de la participación de Alemania está representado por la Sociedad Max-Planck, el Instituto Astrofísico de Potsdam y la Universidad de Heidelberg. La cámara de pruebas para las imágenes de muestran fue desarrollado por el INAF y el Instituto Max-Planck de Astronomía (MPIA) en Heidelberg.

Hasta hace relativamente poco, los telescopios asentados ​​en tierra tenía que vivir con la distorsión del frente de onda causada por la atmósfera de la Tierra, que significativamente deforman las imágenes de los objetos distantes (por eso las estrellas parecen centellear al ojo humano). Si bien ha habido avances en la tecnología de óptica adaptativa para corregir la atmósfera borrosa, el innovador sistema de LBT realmente lleva este concepto a un nivel completamente nuevo.

Pruebas a cúpula cerrada iniciaron el 12 de mayo de 2010 y pruebas a cielo abierto todas las noches desde el 25 de mayo, el astrónomo Simone Esposito y su equipo INAF probaron el nuevo dispositivo, consiguiendo resultados excepcionales. El sistema de óptica adaptativa LBT, llamado Sistema de Óptica Adaptativa Primera Luz (First Light Adaptive Optics system [FLAO]), inmediatamente ha superado a todos los otros sistemas similares ofreciendo una calidad de imagen tres veces más nítidas que el Telescopio Espacial Hubble usando sólo uno de los dos espejos de 8.4 metros. Tan pronto como la óptica adaptativa se activa en ambos espejos y la luz es combina adecuadamente. Se espera que el LBT logre imágenes diez veces más nítidas que las del Hubble.

"Este es un momento increíblemente emocionante ver cómo, este nuevo sistema de óptica adaptativa, nos permite lograr nuestro potencial como el telescopio óptico más poderoso del mundo", dijo Richard Green, director del LBT. "Los resultados muestran que el éxito de la próxima generación de la astronomía ha llegado, mientras proporciona una idea del impresionante potencial el LBT, y de lo que será capaz de en los próximos años."

La unidad de medida, de la perfección de la calidad de imagen, que se conoce como la relación Strehl, tiene una proporción de 100%, equivalente a una imagen absolutamente perfecta. Sin óptica adaptativa, la relación de los telescopios asentados ​​en tierra es inferior al 1 por ciento. Los sistemas de óptica adaptativa en otros grandes telescopios de hoy mejoran la calidad de imagen entre un 30 por ciento y un 50 por ciento en las longitudes de onda del infrarrojo cercano, donde la prueba se llevó a cabo.

En la fase de prueba inicial, el sistema adaptativo de óptica LBT ha sido capaz de alcanzar proporciones sin precedentes del Cociente de Strehl (*) de 60 a 80 por ciento, una mejora de casi dos tercios en la nitidez de imagen con respecto a otros sistemas existentes. Los resultados superaron todas las expectativas y fueron tan precisos que el equipo de pruebas tuvo dificultades para creer en sus resultados. Sin embargo, la prueba ha seguido desde que el sistema se puso por primera vez en el cielo el 25 de mayo de 2010, la óptica adaptativa del LBT ha funcionado perfectamente y ha alcanzado cocientes de Strehl pico de 82 a 84 por ciento.

"Los resultados de la primera noche fueron tan extraordinarios que pensamos que podría ser una casualidad, pero todas las noches desde entonces, la óptica adaptativa ha seguido superando todas las expectativas. Estos resultados se lograron utilizando sólo uno de los espejos de LBT. Imagine el potencial cuando se use la óptica adaptativa con los dos ojos gigantes de LBT.” dijo Simone Esposito, líder del equipo de pruebas INAF.

El desarrollo del sistema de óptica adaptativa LBT tardó más de una década a través de una colaboración internacional. INAF, en particular, el Observatorio de Arcetri, concibió el diseño de instrumentos LBT y desarrolló el sistema electro-mecánico, mientras que el Laboratorio de Espejos de la Universidad de Arizona creó los elementos ópticos, y las empresas italianas e internacionales Microgate ADS diseñaron varios de sus componentes. Un sistema prototipo fue instalado previamente en el Telescopio de Espejos Múltiples (MMT) en el monte Hopkins, Arizona. El sistema de MMT utiliza aproximadamente la mitad del número de interruptores que la versión final del LBT, pero fue suficiente para demostrar la viabilidad del diseño. La prueba de la cámara infrarroja del LBT, que produce las imágenes de acompañamiento, fue un desarrollo conjunto del INAF, Bolonia y MPIA la de Heidelberg.

"Este ha sido un tremendo éxito para INAF y todos los socios del LBT", dijo Piero Salinari, Director de Investigación del Observatorio de Arcetri, INAF. "Después de más de una década de tanto esmero y esfuerzo dedicado a este proyecto, es realmente gratificante ver que tenga un éxito tan asombroso."

Este gran éxito se logró a través de la combinación de varias tecnologías innovadoras. El primero es el espejo secundario, que fue diseñado desde el principio para ser un componente principal de la LBT en lugar de un elemento adicional como en otros telescopios. El espejo secundario cóncavo es de 0.91 metros de diámetro (3 pies) y sólo 1.6 milímetros de espesor. El espejo es tan delgado y flexible que puede ser fácilmente manipulado por los operadores empujando 672 pequeños imanes pegados a la parte trasera del espejo, una configuración que ofrece una mayor flexibilidad y precisión que los sistemas anteriores en otros telescopios. Un innovador sensor "pirámide" detecta las distorsiones atmosféricas y manipula el espejo en tiempo real para cancelar el desarreglo, permitiendo que el telescopio pueda ver, literalmente, tan claramente como si no hubiera atmósfera. Increíblemente, el espejo es capaz de hacer ajustes cada milésima de segundo, con una precisión mejor que diez nanómetros (un nanómetro es la millonésima parte del tamaño de un milímetro).


(*) El Cociente de Strehl o Relación Strehl, llamado así por el físico y matemático alemán Karl Strehl (1864-1940), es una medida de la calidad óptica de los telescopios y otros instrumentos de proyección de imagen. Se define como el cociente entre la intensidad máxima observada en el plano de detección desde un punto fuente comparado con la intensidad teórica pico máxima de un sistema de imágenes perfectas funcionando al límite de la difracción. Esto está estrechamente relacionado con los criterios de agudeza para la óptica definida por Karl Strehl

Fuente: Sharper than hubble


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Valram

Herramienta auxiliar para la traducción:
(http://www.google.com.mx/language_tools?hl=es)

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