Астрономы отсняли самые чёткие кадры космоса
Новый комплекс аппаратуры, установленный на 5-метровом телескопе обсерватории Паломар (Palomar Observatory), позволил впервые на наземном телескопе получить необычайно чёткие и ясные снимки, даже более качественные чем те, что выдаёт знаменитый орбитальный Hubble.
Авторы системы пишут, что она позволяет повысить разрешение кадров, снятых с наземных телескопов, в 5-7 раз, так что изображения будут получаться лучше, чем у космических аппаратов, при денежных затратах в тысячи и десятки тысяч раз меньших.
Система, названная «Удачная (счастливая) съёмка» (Lucky Imaging) была разработана и реализована объединёнными усилиями специалистов из Кембриджа (University of Cambridge) и Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology).
Она состоит из нескольких компонентов. Во-первых, это камера LuckyCam, обладающая высоким разрешением (оно равно примерно 50 угловым миллисекундам, что вплотную подходит к дифракционному пределу самого телескопа) и очень низким уровнем шумов.
Во-вторых, это хорошо известная астрономам и применяемая на ряде наземных телескопов адаптивная оптика, автоматически подстраивающая оптическую систему телескопа под колебания воздушных масс в атмосфере, вызывающие искажения.
В-третьих, и это главное, астрономы реализовали принцип, названный Lucky Imaging.
Атмосферные помехи — важнейшая причина, по которой сравнительно небольшой космический телескоп Hubble до сих пор создавал изображения, превосходящие по разрешению кадры, полученные на наземных телескопах с куда большими по диаметру главными зеркалами.
В системе Lucky Imaging специальная программа непрерывно отслеживает качество картинки, выдаваемой камерой, и анализирует состояние атмосферы в данный момент. Хотя искажения от атмосферы (разной силы) бывают почти всегда, время от времени, на краткие мгновения, они почти исчезают.
Туманность Кошачий Глаз на кадрах обсерватории Паломар.
Снимок слева получен с обычной техникой. Справа: с применением Lucky Imaging и LuckyCam (фотографии с сайта ast.cam.ac.uk).
Lucky Imaging автоматически выбирает только те кадры одного и того же участка неба, которые были получены в такие редкие счастливые моменты, когда искажения от атмосферы были минимальны. Затем программа объединяет эти снимки вместе, генерируя кадры с наилучшим разрешением, фактически соответствующим предельному разрешению камеры и телескопа.
Таким образом недавно в обсерватории Паломар были получены снимки с рекордным разрешением примерно в 50 миллисекунд дуги (в видимом диапазоне), что вдвое лучше, чем разрешение снимков с Hubble. Это самые чёткие непосредственные (прямые) изображения космоса в оптическом диапазоне, когда-либо полученные как с Земли, так и с орбиты, утверждают астрономы из Кембриджа.
Именно там, кстати, работает главный изобретатель этой системы и руководитель данной работы — доктор Крейг Маккей (Craig Mackay).
В пресс-релизе университета приведено два суперчётких снимка космоса: туманности Кошачий Глаз (Cat’s Eye Nebula, NGC6543) и кластера M13. И для сравнения показаны снимки тех же объектов с того же самого телескопа обсерватории Паломар, но без Lucky Imaging и LuckyCam.
Если на обычном снимке M13 видны лишь яркие звёзды, причём размыто, то на кадре Lucky Imaging чёткость намного более высокая: тут можно увидеть многочисленные слабые звёзды, к тому же в кластере прекрасно различаются соседние солнца, разделённые между собой всего одним световым днём (расстояние до M13 составляет 25 тысяч световых лет).
Интересно, что в ближнем инфракрасном диапазоне, правда, путём соединения света от четырёх телескопов сразу, астрономы смогли получить первый снимок, показывающий детали поверхности другой звезды, близкой по размеру к Солнцу (Альтаира), с разрешением ещё более высоким, чем в данной работе.
Читайте также о гигантском сдвоенном телескопе, светосила которого превосходит светосилу Hubble в 24 раза, и о соединителе аннулирования.
Планета Земля, вид из космоса. Невероятные кадры, снятые с борта МКС. Космос, Вселенная 19.04.2017
