ロシアの科学者たちは望遠鏡の「ビジョン」を改善する方法を考え出しました

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Anonim
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リオトシステム、キスロボツク山天文台の小さな日食外コロナグラフ

モスクワ物理技術研究所の科学者たちは、地球に匹敵する大きさの太陽系外惑星の直接観測の質を向上させるための光学技術を考案しました。研究者の研究は、Journal of Astronomical Telescopes、Instruments、andSystemsに掲載されています。

太陽系外惑星を直接観測することは、現在かなり難しい作業です。問題は、惑星がそれらが周回する星と比較してかなり弱い光源であるということです。 2010年、NASAのジェット推進研究所の科学者たちは、恒星コロナグラフ(通常、日食の外側の太陽コロナを観測できる望遠鏡)を使用して、太陽系外惑星の写真を直接撮影することを提案しました。

恒星コロナグラフのパフォーマンスを向上させるために、Alexander Tavrovが率いるグループは、Extremely Unbalanced Interferometer(EUI)のアイデアを使用しました。干渉計の動作原理は次のように説明できます。電磁放射のビームは、デバイスを使用して2つ以上のコヒーレント(時間調整)ビームに空間的に分割されます。これらのビームは、異なる光路を通過してから合流します。ほぼ同じ強度の波の組み合わせにより、天文学者は鮮明で高コントラストの画像を取得できます。

ただし、古典的な干渉計とは対照的に、ロシアの科学者によって提案された干渉計は、等しくないが大幅に異なる強度の波を「加算」します。 EUIでは、光は2つのビーム(強いビームと弱いビーム)に分割され、その振幅はおおよそ1:10の比率です。弱いビームは、形状シフトミラーで構成される補償光学システムを通過します。その後、ビームは元に戻され、互いに干渉します。この場合、弱いビームは波面形状の歪みとスペックルの寄与を低減します。

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EUIの仕組み。 AO-補償光学、DM-変形可能ミラー

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共通方向干渉計を使用して波面を制御する方法。 M-ミラー面、DM-変形可能ミラー、BS-ビームスプリッター

「コロナグラフへの光の経路上に、別の光学デバイス、つまり不平衡干渉計を設置しました。簡単に言えば、彼は星とその周りを回転する太陽系外惑星から受け取った画像を修正します。その後、コロナグラフ上の星の光と単一の惑星の輝きを明確に区別できます」とアレクサンダータブロフは言います。

科学者たちは、コンピューターシミュレーションを使用して、彼らの方法で最大10〜9のコントラスト比の画像を取得できると計算しました。現在、研究者たちは実験室のプロトタイプの作業を開始する予定です。

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