No começo da manhã do dia 22 de Janeiro de 2011, mais precisamente as 4:38 na hora de verão do Chile, uma nova era na astronomia de alta resolução começava com o sucesso da propagação de uma estrela guia de 5 pontas de sódio nos céus sobre o Cerro Pachón no Chile.
O evento registrado por uma série de imagens aqui apresentadas inclui uma imagem clara (acima) que mostra a estrela de cinco pontas brilhando no céu. Essa primeira propagação do sistema laser do Telescópio Gemini South marca o início de uma nova geração para os chamados sistemas de óptica adaptativa nesse caso conhecido como GeMS ou Gemini Multi-Conjugate Adptative Optics System (MCAO). O GeMS permitirá imagens de campo relativamente amplo com uma extrema alta resolução sobre uma porção excepcional do céu.
Maxime Boccas, que encabeça o Grupo de Sistemas Ópticos do Observatório Gemini registrou o evento usando uma câmera digital com uma lente de 500 mm bem como um laser de 50 watt, dispersado em cinco feixes, faz com que os átomos de sódio atingiam 90 quilômetros para brilhar. A imagem resultante mostra um distinto grupo de cinco pontos que lembram o padrão de um dado ou dominó. “A equipe do Gemini tem trabalhado muito duro por um longo tempo para chegar nesse ponto e quando eu vi essas cinco estrelas brilhando no céu , eu me emocionei”, disse Boccas. As estrelas guias de laser não são visíveis a olho nu e precisam de um telescópio ou de bons binóculos para serem registradas no céu, embora a dispersão do feixe na baixa atmosfera é visível como as fotos nesse post mostram.
“Essas fotos incríveis ilustram o ápice do desenvolvimento do programa laser que começou 10 anos atrás”, disse a Engenheira Senior de Laser do Observatório Gemini, Céline d’Orgeville que acompanhou o desenvolvimento do laser e ficou quatro noites sem dormir na montanha com a equipe do comissionado para garantir o sucesso da propagação do laser. Nossa equipe do Gemini e nossos parceiros, incluindo a empresa que construiu o equipamento, a Lockheed Martin Coherent Technologies trabalharam de forma extrema por anos para chegar a essa marca”, disse d’Orgeville. “Agora podemos dizer verdadeiramente que o Gemini é composto por um observatório, dois telescópios, e seis estrelas guias de laser”! O Gemini Norte tem uma estrela guia laser de menor poder com 14 watt que foi inaugurado em 2005 e é a capacidade chave do Telescópio Gemini em Mauna kea no Havaí.
Todo o sistema GeMS irá ser integrado no decorrer do próximo ano. Em 2012 o sistema deve começar a fornecer imagens impressionantemente nítidas para o estudo de uma grande variedade de tópicos que vão desde o nascimento e evolução das estrelas até a dinâmica das galáxias distantes. O GeMS irá alimentar uma variedade de instrumentos que trabalharão no infravermelho próximo e produzirá imagens e espectros de objetos anteriormente não observados no nível de claridade devido ao distúrbio da luz causado pela turbulência da atmosfera da Terra.
O MCAO é uma abordagem revolucionária para a óptica adaptativa astronômica. A técnica amostra a estrutura da turbulência na atmosfera em alguns níveis e então usa uma técnica similar à tomografia médica para reconstruir uma foto 3D de como a atmosfera distorce a luz da estrela. Isso é então usado para deformar uma série de espelhos de modo que a distorção seja cancelada. Tudo isso acontece 1000 vezes por segundo.
Espera-se que o sistema do Gemini seja usado como base para a próxima de grandes telescópios baseados em Terra que terão espelhos com 30 metros ou mais de diâmetro. Esses telescópios necessitarão da última tecnologia disponível para a óptica adaptativa para produzir imagens com resolução suficiente dada a larga coluna de ar através da qual se fazem as observações.
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