Lézerrel lövik az eget a csillagászok - kép

Két lézersugarat lőnek az űrbe a Hawaii-szigeteken felállított Keck Obszervatóriumból. A művelet célja két úgynevezett műcsillag létrehozása a felsőlégkörben, amelyek alapján a távcsövek tükrét deformálva ellensúlyozható a légköri zavarok hatása, és pontosabb megfigyelés végezhető.

Nem csak a világűrből lehet pengeéles csillagászati fotókat készíteni. A modern technológia révén a légkör zavaró hatása, az apró turbulenciák következménye bolygónk felszínéről vizsgálva is csökkenthető. Az így előállított kép persze nem lehetne olyan részletes, mint egy azonos méretű űrtávcsőnél, azonban a Föld felszínén sokkal nagyobb műszerek állíthatók fel - és végeredményben az űrtávcsövekkel "versenyképes" teleszkópokat kapunk.

A földi optikai csillagászati észlelések egyik fő nehézségét a légkör jelenti: eltérő sűrűségű részek kavarognak benne, ahol a világűrből érkező fénysugarak hol erre, hol arra változtatnak irányt. A fénysugarak útjában így keletkezett eltérés csekély, azonban emiatt a csillagok fénye enyhén pislogni, ugrálni (szakkifejezéssel szcintillálni látszik). Ezért egy adott felbontásnál részletesebb képek nem is készülhetnének a felszínről.

A modern távcsöveknél azonban már van mód a kellemetlen hatás mérséklésére; a tükör alakját folyamatosan úgy változtatják, hogy az részben kompenzálja a légkör torzító hatását. Ezt nevezik adaptív optikának. Az ilyen távcsövek tükrének alakját másodpercenként többször - nagyon csekély mértékben - módosítják.

A Keck-1 (balra) és a Keck-2 (jobbra) távcsövekből kiinduló lézersugarak műcsillagokat hoznak létre a magasban (Andrew Cooper, W. M. Keck Observatory)

A torzítás mértékének, jellegének megállapításához azonban mindig kell egy fényes csillag a megfigyelés irányában az égbolton, amelynek elvileg pontszerű alakját "szétkeni" a légkör. Ez alapján számolják ki a légköri torzítás mértékét. Ilyen fényes csillag azonban nincs mindig az éppen vizsgált objektum látómezejében. Ilyenkor egy műcsillagot hoznak létre: egy lézersugárral a légkör magasabb részeiben gerjesztik és fénykibocsátásra késztetik a gázokat, és az így keletkező műcsillag alapján már pontosan megállapítható, milyen torzítás lép fel a légkörben.

A Keck-1 (balra) és a Keck-2 (jobbra) távcsövek célpontjai felé kiinduló lézersugarak (Dan Birchall, Subaru Telescope.)

Veszélyes-e a lézer a műholdakra?

A csillagászati megfigyeléseknél a műcsillagok létrehozására szolgáló lézer nem olyan erős, hogy megrongáljon egy műholdat, ha az a kérdéses időpontban és égterületen véletlenül éppen áthalad a távcső felett. Azonban a bolygónk felszínét vizsgáló műholdak érzékeny detektorainak árthat a lézersugár, ezért az ilyen helyzeteket kerülni kell. Ennek megfelelően minden lézersugaras műcsillaggal támogatott észlelés előtt a csillagászok a kaliforniai Vandenberg Légibázison üzemelő központtól kérnek engedélyt a megfigyelés elvégzésére, annak pontos adatai (helyszíne, időpontja és égi iránya) alapján. Így elkerülhető, hogy esetleg egy műhold érzékeny detektorai károsodjanak a lézersugártól.

Kisfilm a Keck Obszervatórium távcsöveinek működéséről