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Imágenes más nítidas con la cámara infrarroja del VLT

Instalación de óptica adaptativa se extiende al instrumento HAWK-I

30 de Enero de 2018

El telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO ahora tiene un segundo instrumento trabajando con la poderosa instalación de óptica adaptativa (AOF). El instrumento infrarrojo HAWK-I (High Acuity Wide field K-band Imager, Cámara de Gran Campo y Alta Agudeza en  banda-K) [1] ahora también se está beneficiando con imágenes más nítidas y tiempos de exposición más cortos. Esto se produce tras la exitosa integración de AOF con MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer, explorador espectroscópico multiunidad).

La instalación de óptica adaptativa (AOF) es un proyecto a largo plazo que está a punto de completarse en el VLT (Very Large Telescope) de ESO. Este proporciona un sistema de óptica adaptativa que calcula la corrección que debe aplicarse a los instrumentos instalados en una de las Unidades de Telescopio del VLT (UT4, también conocida como Yepun).

La óptica adaptativa compensa el efecto de emborronamiento provocado por la atmósfera terrestre. Esta mejora ahora permite que HAWK-I obtenga imágenes más nítidas, necesitando tiempos de exposición más cortos que antes para obtener resultados similares. Utilizando AOF, los astrónomos ahora pueden obtener una buena calidad de imagen con HAWK-I, incluso cuando las condiciones climáticas no sean perfectas.

Tras una serie de pruebas del nuevo sistema, el equipo de puesta en funcionamiento formado por astrónomos e ingenieros fue recompensado con una serie de imágenes espectaculares, incluyendo una de la zona de formación estelar llamada Nebulosa de la Tarántula en la Gran Nube de Magallanes.

El sistema AOF que hizo posibles estas observaciones se compone de muchas partes que trabajan juntas. Incluye las instalaciones 4LGSF (Four Laser Guide Star Facility, sistema de cuatro estrellas de guiado láser) y el espejo secundario deformable muy fino de UT4, el cual es capaz de cambiar su forma [2] [3]. El 4LGSF emite al cielo cuatro rayos láser de 22 vatios para hacer que brillen los átomos de sodio de las capas superiores de la atmósfera, formando estrellas de guiado artificiales.

Los sensores del modulo de óptica adaptativa GRAAL (GRound layer Adaptive optics Assisted by Lasers, Óptica Adaptativa en la capa terrestre asistida por láseres) usan estas estrellas de guiado artificiales para determinar las condiciones atmosféricas. Mil veces por segundo, el sistema AOF calcula la corrección que debe aplicarse sobre el espejo secundario deformable del telescopio con el fin de compensar las perturbaciones atmosféricas.

GRAAL corrige la turbulencia en la capa de la atmósfera de hasta 500 metros por encima del telescopio: la “capa terrestre”. Dependiendo de las condiciones, la turbulencia atmosférica ocurre en todas las altitudes, pero los estudios han demostrado que la mayoría de las perturbaciones se producen en la capa terrestre de la atmósfera.

Las correcciones aplicadas por el sistema AOF mejoran de forma rápida y continua la calidad de imagen al concentrar la luz para formar imágenes más nítidas, permitiendo a HAWK-I resolver los detalles más finos y detectar estrellas más tenues, algo que antes no podía hacer.

MUSE y HAWK-I no son los únicos instrumentos que se beneficiarán del sistema AOF; en el futuro, el nuevo instrumento ERIS será instalado en el VLT. AOF es también un pionero de la óptica adaptativa para el ELT (Extremely Large Telescope) de ESO.

Notas

[1] HAWK-I es una cámara de gran campo, un instrumento que toma imágenes del cielo en longitudes de onda infrarrojas. Esto le permite ver el interior del gas y polvo interestelar, que bloquea la luz óptica. El instrumento usa cuatro chips de imágenes de forma simultánea para lograr un gran campo de visión, capturando abundante información.

[2] Con poco más de un metro de diámetro, es el mayor espejo para óptica adaptativa en funcionamiento y requirió tecnología de vanguardia en su fabricación. Fue montado en el UT4 el 2016 (ann16708) para reemplazar al espejo secundario convencional original.

[3] Se han desarrollado otras herramientas para optimizar la operación del Sistema AOF que ya están en funcionamiento. Ellas incluyen una extensión del software denominado Astronomical Site Monitor, que monitorea la atmósfera para determinar la altitud en que ocurren las turbulencias, y el sistema de Control de Tráfico Láser (LTCS), que impide que los rayos o puntos laser interfieran  con las observaciones de otros telescopios y las afecten.

Enlaces

• GRAAL e información técnica del espejo secundario deformable del VLT.

• Evento para conmemorar la primera luz de la instalación de los cuatro láseres que crearán estrellas de guiado para el VLT

• La cámara HAWK-I

Contactos

Harald Kuntschner
ESO, AOF Project Scientist
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6465
Email: hkuntsch@eso.org

Richard Hook
ESO Public Information Officer
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