Very Large Telescope

1. Sjónaukarnir

Atacamaeyðimörkin er einn þurrasti staður jarðar. Þurrt og stillt háfjallaloftið veldur því að aðstæður til rannsókna í stjarnvísindum eru eins og best verður á kosið á jörðinni. Á góðu ári glatast að jafnaði aðeins ein nótt af hverjum tíu vegna óhagstæðra veðurskilyrða. Þessar heimsklassaaðstæður valda því að Paranal stjörnustöðin, með VLT sjónaukana í broddi fylkingar, gerir hana að heimsins fullkomnustu stjörnustöð.

VLT sjónaukarnir eru flaggskip evrópskra stjarnvísinda. Þeir eru af Ritchey-Chrétien gerð og á þeim er sægur hágæða mælitækja, litrófsgreina og myndavéla, sem gera stjarnvísindamönnum kleift að kanna alheiminn að stórum hluta á þeim bylgjulengdum rafsegulgeislunar sem komast í gegnum lofthjúpinn (nær-útfjólubláum upp í mið-innrautt). Á sjónaukunum eru líka fullkomnustu aðlögunarsjóntæki sem völ er á og leiðrétta áhrif ókyrrðar í lofthjúpnum. Það tryggir að sjónaukarnir hafa sérstaklega skarpa sýn á alheiminn, næstum eins skarpa og ef sjónaukarnir væru úti í geimnum. Í nær-innrauðu ljósi ná VLT sjónaukarnir allt að þrefalt skarpari myndum en Hubblesjónaukinn með hjálp aðlögunarsjóntækninnar.

Fyrsti staki sjónaukinn, Antu, bar alheiminn fyrst augum í maí árið 1998 en hóf reglubundin rannsóknarstörf í apríl 1999. Í dag eru allir sjónaukarnir starfræktir og hafa þeir haft ótvíræð áhrif á framfarir í rannsóknum á leyndardómum alheimsins. Með þeim var ein fyrsta ljósmyndin tekin af fjarreikistjörnu, hreyfingar stjarna umhverfis risasvartholið í miðju Vetrarbrautarinnar mældar og mælingar gerðar á glæðum fjarlægasta gammablossa sem fundist hefur hingað til.

Vetrarbrautaslæðan yfir hjálparsjónaukunum í Paranal-stjörnustöðinni. Mynd: ESO/Y. Beletsky

1.1. Nöfn sjónaukanna

ESO hafði lengi hug á að gefa sjónaukunum fjórum rómantískari nöfn í stað þurru og leiðinlegu tækninafnanna UT1 til UT4. Efnt var til ritgerðarsamkeppni meðal skólabarna í nágreni stjörnustöðvarinnar og í mars 1999 voru valin fjögur nöfn á sjónaukana. Nöfnin eru byggð á uppástungu 17 ára stúlku sem stakk upp á að sjónaukarnir skyldu nefndir eftir nöfnum fyrirbæra himinsins á tungumáli Mapuche fólksins. Mapuche fólkið eru innfæddir Chilebúar og búa að mestu leyti á svæði sunnan Bio-Bio árinnar, um 500 km sunnan Santiago, höfuðborgar Chile. Sjónaukarnir fjórir nefnast nú:

• Antu (UT1; Sólin),

• Kueyen (UT2; Tunglið),

• Melipal (UT3; Suðurkrossinn)

• Yepun (UT4; kvöldstjarnan Venus)

2. Residencia

Alla jafna stafa um 120 manns við Paranal stjörnustöðina. Þær frábæru rannsóknaaðstæður sem ríkja á Paranalfjalli eru aftur á móti ekki ákjósanlegar fyrir fólkið. Í þessu umhverfi vex nánast ekkert utandyra. Loftrakinn fellur oft undir 10% og frá sólinni eiga útfjólubláir geislar greiðari leið í gegnum lofthjúpinn. Háfjallaloftið veldur fólki súrefnisskorti og rakatapi. Það er ekki auðvelt að lifa og starfa í þessum aðstæðum.

Til þess að vinna bug á þessu byggði ESO hótel, Residencia, á staðnum. Á hótelinu ríkir gjörólíkt loftslag en utandyra. Þar er loftið rakt og svalt og vísindamenn og annað starfsfólk getur látið líða úr sér í sundlaug þar innandyra.

Hótelið er snilldarlega hannað og fellur nánast fullkomlega inn í eyðimerkurlandslagið. Það var ástæða þess að hótelið kom talsvert við sögu í James Bond kvikmyndinni Quantum of Solace. Þar lék það hlutvek griðarstaðar vonda kallsins Dominics Green sem Bond hundelti í myndinni.

Hótelið, Residencia, sem stjörnufræðingar gista á þegar þeir heimsækja Paranal stjörnustöð ESO í Chile. Mynd: ESO/M. Tarenghi

3. VLT víxlmælirinn

Meginhlutverk VLT sjónaukanna er að starfa sjálfstætt en hægt er að láta þá starfa saman sem eina heild. Stakur VLT sjónauki getur greint fyrirbæri sem eru fjórum milljörðum sinnum daufari en hægt er að sjá með berum augum.

Séu sjónaukarnir látnir starfa saman mynda þeir VLT víxlmælinn. Er þá sem sjónaukarnir fjórir myndi einn 16 metra breiðan sjónauka. Með því að bæta fjórum hjálparsjónaukum við fæst víxlmælir með allt að 200 metra grunnlínu. Sjónaukarnir allir safna ljósinu saman og því svo beint í gegnum leiðslur neðanjarðar og þar kemur það saman í einn punkt. Með víxlmælinum nást því svipuð greinigæði og fengjust með einum 200 metra breiðum sjónauka. Þannig getur VLT víxlmælirinn greint 0,001 bogasekúndna hornbil. Hann gæti með öðrum orðum sundurgreint bílljós í bíl sem staðsettur væri á tunglinu. Þetta þýðir þó ekki að VLT sjónaukarnir gætu greint Apollo geimförin því víxlmælirinn einskorðast við fyrirbæri með háa yfirborðsbirtu. Aðeins fyrirbæri sem eru heitari en 1000°C, eins og stjörnur og kjarnar vetrarbrauta, hafa nógu háa yfirborðsbirtu til þess að gagnast VLT víxlmælinum.

Víxlmælingar eru sannarlega eitt af töfrabrögðum nútíma stjarnvísinda. Þau eru útskýrð vel í þessu myndskeiði ESOcast.

4. Hreinsun speglanna

VLT sjónaukunum er beint til himins á hverri nóttu, allt árið um kring. Með tímanum safnast eyðimerkurrykið fyrir á speglunum og þá þarf að þrífa þá. Eins og sjá má í þessu myndskeiði ESOcast er ekki hlaupið að því að þrífa og endurhúða speglanna.

Myndasafn

		Hjálparsjónanuki VLT og Cerro Armazones Gianluca Lombardi, einn af ljósmyndurum ESO, var vel réttur maður á réttum stað til að ná þessari skörpu mynd af einum af hjálparsjónaukunum á Cerro Paranal. Um leið og sólin gengur til viðar fyllist heiðskír eyðimerkurhiminninn í Chile af stjörnum og hjálparsjónaukinn tekur til starfa. Hér sést einn af fjórum hjálparsjónaukum á Cerro Paranal en í bakgrunni, vinstra megin, er tindur Cerro Armazones og vegur sem gengur sikksakk upp fjallið. Þar verður hinn fyrirhugaði European Extremely Large Telescope byggður. Á tindinum glittir í tæki sem notuð eru til rannsaka aðstæður á fjallinu. Neðar er annar fjallstindur, hægra megin við Cerro Armazones, þar sem stjarneðlisfræðistofnun Universidad Católica del Norte starfrækir nokkra smærri sjónauka. Mynd: G. Lombardi/ESO (potw1127a)
		Very Large Telescope tilbúinn til starfa Þessi óvenjulega 360 gráðu víðmynd sýnir sjónaukana frá nýju sjónarhorni. Á miðri mynd hefur starfsfólk í Paranal stjörnustöðinni safnast saman til að fylgjast með sólarlaginu. Hægra megin sjást hvolf VLT sjónaukanna fjögurra. Hver sjónauki hefur 8,2 metra breiðan safnspegil og vegur hver 23 tonn. Einnig sjást nokkrir 1,8 metra hjálparsjónaukar VLT. Vinstra megin á myndinni er svo stjórnstöð sjónaukanna. Þegar húsin hafa verið opnuð, á meðan mælingar standa yfir, eru engir menn undir hvolfþökunum við sjónaukana. Mynd: ESO (potw1130a)
		Dimmur himinn yfir snævi þaktri eyðimörk Á þessari mynd sést snæviþakið landslag Atacama og fjallstindurinn sem geymir VLT en líka glæsilegur næturhiminn. Vinstra megin við VLT er slóð eftir gervitungl og til hægri er loftsteinarák. Sjaldgæft er þunn fönn þekji dökkt eyðimerkurlandslagið á jafn þurrum stað og Atacamaeyðimörkin er. Myndina tók Yuri Beletsky skömmu fyrir sólarupprás einn fagran ágústmorgun 2011. Mynd: ESO/Y. Beletsky (potw1132a)

5. Tengt efni

• Rannsóknir í stjarnvísindum

• European Southern Observatory

• Paranal stjörnustöðin

• European Extremely Large Telescope

Hvernig vitna skal í þessa grein

• Sævar Helgi Bragason (2010). Very Large Telescope. Stjörnufræðivefurinn. http://www.stjornuskodun.is/alheimurinn/rannsoknir/very-large-telescope (sótt: DAGSETNING).