Телескоп «Субару» впервые обошел физические пределы четкости благодаря «фотонной лампаде»

Ученые-астрономы впервые смогли получить высококачественное изображение диска отдаленной звезды, применив для этого наземный телескоп "Субару". Достижение стало возможным благодаря разработке уникального прибора, получившего название "фотонная лампада". Это устройство обходит привычные ограничения на детализацию изображений, которые обычно обусловлены длиной световых волн. Об этом говорится в сообщении пресс-службы Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA), как пишут на сайте ТАСС Наука.

"Обычно наиболее детализированные астрономические изображения получаются, когда объединяют возможности нескольких телескопов. Нам же удалось добиться такого результата с одним телескопом, подключив к нему специальный набор оптоволокна, который мы назвали "фотонной лампадой". Это устройство разделяет свет звезд в соответствии с тем, как колеблются его волны, что позволяет сохранять те подробности, которые обычно теряются при получении снимков", - пояснила научный сотрудник UCLA Ким Юджон.

Ученые отмечают, что получить максимально детализированные снимки далеких звезд и других космических тел с помощью наземных телескопов затрудняют различные факторы. Часть этих препятствий связана с земной атмосферой, а другие обусловлены фундаментальными физическими законами. Наиболее значительное из этих ограничений - это дифракционный предел, из-за которого близко расположенные объекты на ночном небе сливаются в единое пятно.

Для преодоления этого ограничения используются различные методы. К ним относятся строительство более массивных телескопов или объединение нескольких небольших наблюдательных устройств в единый "виртуальный" телескоп с помощью интерферометрии. Однако оба эти пути требуют существенных финансовых затрат, а интерферометрические подходы также сложно применять для наблюдений в видимом диапазоне света.

Астрономы выдвинули гипотезу, что подобного результата можно добиться, если особым образом разделить свет, попадающий в телескоп, на множество отдельных лучей, каждый из которых имеет свои уникальные характеристики. Затем свойства каждого луча можно измерить по отдельности, а полученные данные собрать в единое изображение. Опираясь на эту концепцию, ученые создали "фотонную лампаду", разработанную для работы с оптическим оборудованием телескопа "Субару" на Гавайях. С помощью этого прибора они попытались сфотографировать диск Гомейсы - большой и хорошо изученной звезды в созвездии Малого Пса.

Изображения, полученные с применением "фотонной лампады", значительно повысили четкость диска Гомейсы, улучшив ее в несколько раз. Помимо этого, исследователи впервые нашли подтверждения того, что водородный диск, окружающий звезду, имеет необычную асимметричную конфигурацию. Ученые рассчитывают, что последующие наблюдения и теоретические модели позволят объяснить эту особенность диска, чье вращение нетипично воздействует на оттенок Гомейсы и ее местоположение, видимое с Земли.

Как сообщалось ранее, международной группе ученых удалось впервые зафиксировать образование пыли – как кристаллической, так и аморфной – внутри планетарной туманности NGC 6302, известной как "Бабочка". Для этого исследования использовался орбитальный телескоп Джеймс Уэбб. Эти уникальные данные, о которых сообщило издание ТАСС Наука, позволили проследить за рождением частиц силикатов и органики, необходимых для создания планет. Научный сотрудник Кардиффского университета Микако Мацуура подчеркнула, что такие сведения представляют большой интерес для изучения механизмов формирования "стройматериалов" планет и понимания возникновения жизни на Земле.