Tiedote

ESO:n Very Large Telescope interferometri on tehnyt havaintoja jo kahden vuosikymmenen ajan: Hyvää syntymäpäivää VLTI!

29. lokakuuta 2021

Kaksikymmentä vuotta sitten ESO:n Chilessä sijaitsevan Paranalin observatorion Very Large Telescope eli VLT:n kahden 8,2-metrisen yksikköteleskoopin keräämä valo yhdistettiin ensimmäistä kertaa. Tapahtuma oli historiallinen hetki, jolloin nämä kaukoputket toimivat ensimmäistä kertaa todellisena interferometrinä, mikä merkitsi tähtitieteen uuden aikakauden alkua.

Kun kahden UT:n valonsäteet yhdistettiin yöllä 29. lokakuuta 2001, VLTI ei ainoastaan aloittanut loistavaa toimintaansa, vaan se teki myös ensimmäiset tieteelliset tuloksensa. Se mittasi eteläisen tähtitaivaan tähden Achernarin koon, jonka todettiin olevan noin kymmenen kertaa Aurinkoamme suurempi. Tätä seurasi vielä kolme yötä tieteellisiä havaintoja, joiden aikana VLTI esitteli hienoa potentiaaliaan ja mittasi kymmenen tähteä lisää. Aivan erityisesti se teki ensimmäisen interferometrisen havainnon kiehtovasta Eta Carinaesta.

VLTI:n konsepti oli osoitettu jo joitakin kuukausia aiemmin toimivaksi 17. maaliskuuta 2001. Sinä yönä toisesta tähdestä, kirkkaasta Siriuksesta, tuleva valo kerättiin kahdella pienellä teleskoopilla (nimeltään siderostaatit) ja yhdistettiin. Nämä rakennettiin erityisesti varhaisia VLTI:n testivaiheita varten.

Siderostaattien ja myöhemmin UT:eiden keräämän valon yhdistäminen oli vasta interferometrin toiminnan alku. VLTI voi myös käyttää neljää liikuteltavaa halkaisijaltaan 1,8-metristä aputeleskooppia (AT), jotka valmistuivat vuosina 2004—2006. Helmikuussa 2005 kahden AT:n valo yhdistettiin ensimmäistä kertaa, mikä merkitsi toista tärkeää virstanpylvästä interferometrin toiminnassa. AT:eiden keräämää valoa voidaan yhdistää samalla tavalla kuin UT-teleskooppien, sillä erotuksella, että AT-teleskooppeja voidaan siirtää jopa 30:een eri paikkaan Paranalin operointitasanteella. Tämä mahdollistaa täysin uusia interferometrisiä konfiguraatioita, joiden avulla VLTI saavuttaa täyden havaintopotentiaalinsa.

UT:eiden tai AT:eiden keräämän valon yhdistäminen mahdollistaa sen, että VLTI voi toimia yhtenä ”virtuaalisena”-instrumenttina, jonka läpimitta on yhtä suuri kuin yksittäisten teleskooppien välinen etäisyys (jota kutsutaan ”perusviivaksi”). Interferometriä käytetään tällä hetkellä enintään 140 metrin perusviivoilla AT-teleskoopien sijainnista riippuen. Kun kahden UT:n valo yhdistettiin ensimmäisen kerran lokakuussa 2001, perusviiva oli noin 102 metriä. Tämän ansiosta VLTI näki Achernarin pinnalla yksityiskohtia, joiden resoluutio vastaa 4 metriä pitkän kuorma-auton havaitsemista Kuun pinnalla. VLTI:n resoluutio yhdistettynä yksittäisten teleskooppien valonkeräämiskykyyn tekevät VLTI:stä yhden maailman tehokkaimmista optisista interferometreistä.

ESO:n VLTI:n mahdollistamat erittäin tarkat ja yksityiskohtaiset havainnot ovat auttaneet uuden tiedon etsimisessä useilla tähtitieteen tutkimusaloilla kahden vuosikymmenen aikana. VLTI-dataa on käytetty yli 450:ssa tieteellisessä julkaisussa vuodesta 2002 lähtien. Näitä ovat uraauurtavat tulokset, kuten vuoden 2020 Nobel-palkitut havainnot Linnunradan keskipisteessä sijaitsevaa supermassiivista mustaa aukkoa kiertävistä tähdistä, ensimmäinen suora havainto eksoplaneetasta, jossa hyödynnettiin optista interferometriaa, Eta Carinae -tähtijärjestelmän korkearesoluutioinen kuva, eksoeläinratavalon havaitseminen, kaikkien aikojen paras kuva tähden pinnasta ja ilmakehästä, sekä tarkin näkymä ikääntyvän tähden ympärillä olevasta pölyisestä kiekosta.

ESO:n VLTI ei olisi voinut saavuttaa näitä upeita tuloksia ilman huippuluokan instrumentteja, joihin kuuluvat tällä hetkellä käytössä olevat laitteet: PIONIER, GRAVITY ja MATISSE, jotka aloittivat toimintansa vuosina 2010—2018.