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Adaptive Optics and the
Laser Guide Star
In astronomy, the Earth’s atmosphere blurs images even at the best sites. The effects
of atmospheric blurring can be avoided by observing from space, but this is costly,
thus limiting the size and scope of the telescope.
Sophisticated computer-controlled deformable mirrors can correct the distortion
caused by the turbulence of the Earth’s atmosphere, making them almost as sharp as
images taken from space. This method is called adaptive optics and allows corrected
systems to observe finer details in astronomical objects and also much fainter objects
from the ground.
Adaptive optics requires a reference star that is very close to the object being studied.
The star is used to measure the blurring introduced by the atmosphere so that the
instrument can correct it. Unfortunately, such stars are not available everywhere.
Artificial guide stars are created by shining a powerful laser beam into the Earth’s upper
atmosphere to dramatically increase the portion of the sky observable with adaptive
optics.
institutes and industries, has an advanced adaptive optics programme that defines its
position as a world leader in this field. The Paranal Observatory has the most adaptive optics systems in operation in the world. The Very Large Telescope Laser Guide
Star Facility was the first of its kind in the southern hemisphere.
World-class scientific results have been obtained using ESO’s adaptive optics facilities, such as the first direct observation of an exoplanet near a bright star or the characterisation of the black hole at the centre of the Milky Way.
The next generations of the VLT and E-ELT adaptive optics facilities have also benefited
from European Commission research funding contracts. The next generation for the
VLT will use several laser guide stars and advanced adaptive optics instruments such
as the SPHERE planet finder are currently under development.
Advanced systems are being produced to meet the challenges of the 40-metre-class
E-ELT.
Since 1989, the European Southern Observatory has led the way in developing adaptive optics and laser guide star technologies to overcome the effect of the atmosphere
on images from ground-based telescopes. ESO, in collaboration with several European
Significant recent progress has also opened the way to attaining a wider corrected field
of view, which will certainly influence the design of future VLT and E-ELT adaptive
optics facilities.
Omega Centauri before and after adaptive optics is turned on.
The principle of adaptive optics.
Omega Centauro antes y después de encender la óptica adaptativa.
El principio de la óptica adaptativa.
Óptica Adaptativa y
La Estrella Guía Láser
En la astronomía, la atmósfera de la Tierra distorsiona las imágenes incluso en los
mejores lugares. Estos efectos de la atmósfera pueden evitarse mediante la observación desde el espacio, pero esto es costoso, limitando el tamaño y la envergadura del
telescopio.
Sofisticados espejos deformables controlados por computador pueden corregir la distorsión causada por la turbulencia de la atmósfera de la Tierra, permitiendo observaciones casi tan nítidas como las imágenes tomadas desde el espacio. Este método se
llama óptica adaptativa y permite observar detalles más finos en objetos astronómicos
y también objetos mucho más débiles desde la superficie terrestre.
institutos europeos e industrias, tiene un agresivo programa de óptica adaptativa que
define su posición como un líder mundial en este campo. El Observatorio Paranal
tiene los sistemas de óptica más adaptativos del mundo en operación. El Complejo
de la Estrella Guía Láser del Very Large Telescope fue el primero de su tipo en el
hemisferio sur.
Se han obtenido resultados científicos de clase mundial utilizando las instalaciones
de óptica adaptativa de la ESO, tales como la primera observación de un planeta
extrasolar cerca de una estrella brillante o la caracterización del agujero negro en el
centro de la Vía Láctea.
La óptica adaptativa requiere una estrella de referencia que esté muy cerca del objeto
de estudio. La estrella se usa para medir los efectos borrosos introducidos por la
atmósfera, de modo que el instrumento pueda corregirlos. Lamentablemente, dichas
estrellas no están disponibles en todos lados. Con el objetivo de aumentar drásticamente la parte del cielo observable con la óptica adaptativa, se crean estrellas guías
artificiales mediante el resplandor de un poderoso rayo láser que rebota en la parte
más alta de la atmósfera.
Las próximas generaciones de los complejos de óptica adaptativa del VLT y el E-ELT
se han beneficiado de los contratos de los fondos de investigación de la Comisión
Europea. La próxima generación del VLT usará diversas estrellas guías láser y actualmente están en desarrollo avanzados instrumentos de óptica adaptativa tales como el
buscador de planetas SPHERE.
Desde 1989, el Observatorio Europeo Austral ha guiado el camino en el desarrollo de
tecnologías de óptica adaptativa y estrella guía laser para reducir el efecto de la atmósfera en la imágenes desde telescopios terrestres. ESO, en colaboración con varios
Un significativo y reciente progreso ha abierto la forma de alcanzar un campo de visión
corregido más amplio, el que seguramente impactará el diseño de los futuros complejos de óptica adaptativa del VLT y del E-ELT.
The Laser Guide Star Laboratory.
First Light of the VLT Laser Guide Star.
El Laboratorio de la Estrella Guía Láser.
La Primera Luz de la Estrella Guía Láser del VLT.
Se están produciendo avanzados sistemas para cumplir con los desafíos del E-ELT.
Images of the double star HIC 59206 obtained before (left) and after (right) the
adaptive optics system was switched on.
Imágenes de la estrella doble HIC 59206 obtenida antes (izquierda) y después
(derecha) de que el Laboratorio de la Estrella Guía Láser estuviera activo.
www.eso.org/adaptiveoptics
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