GRAVITY — це інструмент, встановлений на інтерферометрі Дуже великого телескопа (VLTI). Він поєднує світло від чотирьох основних телескопів (UT) або чотирьох менших допоміжних телескопів. Інструмент використовує адаптивну оптику, що дозволяє досягти роздільної здатності 4 міліарксекунди (mas). Це забезпечує можливість розрізняти дуже дрібні деталі на небесних об'єктах. GRAVITY також має здатність вимірювати положення астрономічних об'єктів з точністю до десятків мікроарксекунд (μas), що робить його одним із найбільш точних інструментів для спостереження космосу.

Інтерферометр VLTI GRAVITY має збірну площу 200 м², що забезпечує кутову роздільну здатність телескопа, еквівалентну телескопу з діаметром 130 м. Завдяки цьому GRAVITY досягає надзвичайно високої точності в астрономічних спостереженнях, що дозволяє вивчати деталі космосу.

Деталі інструменту GRAVITY був розроблений консорціумом, очолюваним Інститутом позаземної фізики Товариства Макса Планка, з участю партнерів з Франції, Німеччини, Португалії та Європейської південної обсерваторії (ESO). Після введення в експлуатацію, інструмент зробив кілька значущих відкриттів, наприклад, що Theta1 Оріона F у скупченні Трапеція Оріона є подвійною системою. GRAVITY може працювати як в одиночному режимі, так і в подвійному полі режимі. У подвійному режимі інструмент одночасно інтерферує два астрономічні об'єкти, що дозволяє здійснювати дуже точні астрометричні вимірювання. Також інструмент може використовуватися для спектроскопії в K-діапазоні, з трьома спектральними роздільними можливостями.

Основні компоненти

Система інтерферометрії в інфрачервоному діапазоні CIAO (розташована на основних телескопах), яка працює з деформованим дзеркалом MACAO. Система контролю поляризації, яка компенсує ефекти поляризації у системі VLTI, забезпечуючи точність вимірювань. Активна система супроводу зорового пучка, що включає світлодіоди (LED) на підтримці вторинних дзеркал кожного з телескопів, допомагаючи точно слідкувати за об'єктами. Система супроводу поля, яка слідкує за положенням джерела, щоб підтримувати точність вимірювань. Інструмент комбінування пучка (BCI) — це основний елемент GRAVITY, який виконує функцію збору даних і надає інтерферометричні лінії. BCI працює при кріогенних температурах і розташовується в лабораторії VLT-I.

Наукове застосування

GRAVITY є потужним інструментом, який використовується для широкого спектра астрономічних спостережень, зокрема для досліджень надмасивних чорних дір та інших астрономічних об'єктів. Ось деякі з його основних застосувань:

Спостереження зірок навколо надмасивної чорної діри Стрілець A*: GRAVITY дозволяє отримувати надзвичайно точні дані про рух зір, що обертаються навколо Стрілець A*, яка є надмасивною чорною дірою в центрі нашої галактики. Спостереження дозволяють вивчати взаємодії між зорями та чорними дірами, а також тестувати загальну теорію відносності у крайніх умовах гравітації. Визначення положення екзопланет і коричневих карликів: GRAVITY допомагає вивчати планетні системи за допомогою високоточної астрометрії, що дозволяє точно визначати положення екзопланет і коричневих карликів, а також їх взаємодію зі своїми зорями. Вивчення навколозоряних дисків: GRAVITY використовують для дослідження навколозоряних дисків, що складаються з газу і пилу, які обертаються навколо зір. Це дозволяє вивчати процеси формування зір і планет. Дослідження активних галактичних ядер (AGN): Однією з важливих задач є спостереження за активними ядрами галактик, де знаходяться чорні діри, що активно поглинають матерію, створюючи величезні енергетичні викиди. GRAVITY дозволяє досліджувати фізичні процеси в цих регіонах з високою роздільною здатністю.

GRAVITY+ GRAVITY+ — це модернізація інструменту GRAVITY, спрямована на покращення чутливості та розширення покриття небесної сфери для більш ефективного збору астрономічних даних. Це оновлення дозволить підвищити точність та зручність спостережень за астрономічними об'єктами, особливо в умовах обмеженого часу спостережень.

Ключові покращення GRAVITY+:

Покращена чутливість: Завдяки оновленням у технічних компонентах та алгоритмах, GRAVITY+ зможе зібрати більше світла від слабших об'єктів, що дозволить вивчати далекі або менш яскраві астрономічні об'єкти з високою точністю. Розширене покриття небесної сфери: Оновлення дозволить спостерігати більшу частину небесної сфери, що дасть змогу проводити більш комплексні дослідження та дослідження нових об'єктів у різних частинах неба. Поступова модернізація: Оновлення буде здійснюватися поступово, щоб мінімізувати переривання спостережень. Це дозволить зберегти роботу інструменту на високому рівні без значних простоїв, а також забезпечить безперервність важливих наукових досліджень.

Примітки