[/caption]Når det kommer til astrofotografering, ville de fleste af os tro, at rumbaserede teleskoper som Hubble er indbegrebet af fantasi. Der er dog noget nyt at sige om at være 'jordet'. Den 16. december 2011 afslørede Gemini South-teleskopet i Chile sit første vidfelte, ultraskarpe billede ... produktet af et årti med hårdt arbejde. Ved at anvende en ny generation af adaptiv optik (AO) gav kikkerten et utroligt kig ind i den tæt koncentrerede kuglehob, NGC 288, og fangede stjerner tæt på den teoretiske opløsningsgrænse for Geminis massive 8-meter spejl.
Gemini Multi-conjugate adaptive optics System (forkortet GeMS) producerede en utrolig vision... en med utrolig opløsning. Dette nye system vil give astronomer mulighed for at studere galaktiske centre og deres sorte huller – såvel som livsmønstrene for enkeltstjerner – med utrolig klarhed. Det er den største mængde område, der nogensinde er fanget i en enkelt observation - en, der er ti gange større, end noget adaptivt optiksystem nogensinde har været i stand til at fange før. Det har skabt en del opsigt i det astronomiske samfund. Da Space Telescope Science Institute-direktør Matt Mountain så det første lysbillede, roste han GeMS-instrumentteamet: 'Utroligt! Du har virkelig revolutioneret jordbaseret astronomi!'
Som direktør for Gemini Observatory var Dr. Mountain med, da projektet begyndte for 10 år siden. Han var ansvarlig for at samle holdet, herunder Francois Rigaut som den ledende videnskabsmand til at udvikle GeMS-instrumentet. Og Rigaut var der for det første lys... 'Vi kunne ikke tro vores egne øjne!' Rigaut husker. 'Billedet af NGC 288 afslørede tusindvis af præcise stjerner. Dens opløsning er af Hubble-kvalitet - og fra jorden er dette fænomenalt.' Et af de mest forbløffende aspekter af billedet var naturligvis, hvor vidt spredte stjernerne så ud, hvortil Rigaut kommenterer: 'Dette er noget ukendt territorium: ingen har nogensinde lavet billeder så store med så høj en vinkelopløsning.'
Gemini Souths 'first light'-billede fra GeMS/GSAOI viser ekstreme detaljer i den centrale del af den kugleformede stjernehob NGC 288. Billedet, der er taget ved 1,65 mikron (H-bånd) den 16. december 2011, har et synsfelt 87 x 87 buesekunder. Den gennemsnitlige fuldbredde ved halvmaksimum er lidt under 0,080 buesekund, med en variation på 0,002 buesekund over hele billedets felt. Eksponeringstiden var 13 minutter. Indsætninger til højre viser en detalje af billedet (øverst), en sammenligning af det samme område med klassisk AO (i midten; dette forudsætter, at stjernen i øverste højre hjørne bruges som guidestjerne) og observationer med begrænset visning (nederst) . Pixelstørrelsen i sidstnævnte blev valgt for at optimere signal-til-støj-forholdet uden at forringe billedets iboende vinkelopløsning. Nord er op, øst er ret.
Selvom dette er en utrolig indsigt, er nogle medlemmer af det videnskabelige hold, der bruger Gemini-teleskopet, lidt mere forbeholdne i deres kommentarer. Ifølge University of Toronto astronom Roberto Abraham, en af et fællesskab af hundredvis af astronomer verden over, der bruger de 8 meter Gemini teleskoper til banebrydende forskning: 'Dette er fan-freaking-tastic!!!!!!!' Sprudlende? Selvfølgelig! Selv miljøforholdene forblev så perfekte, som de kunne være for den første kørsel af GeMS-udstyret. 'Vi var heldige at have klart vejr og stabile atmosfæriske forhold den nat,' sagde Gemini AO-forsker Benoit Neichel. 'Selv på trods af afbrydelser af laserudbredelsen på grund af satellitter og fly, der passerede, fik vi vores første billede med systemet. Det var overraskende sprødt og stort med en udsøgt ensartet billedkvalitet.'
Hvordan udføres det? GeMS anvender fem laserguidestjerner, tre deformerbare spejle og et komplet arsenal af computere for at give et næsten diffraktionsbegrænset billede til Gemini South Adaptive Optics Imager (GSAOI, bygget af Australian National University) og det infrarødt-følsomme billedapparat, der er knyttet til det. Dette betyder, at den mindste detalje, der kan løses, måler omkring 0,04 til 0,06 buesekund over et felt på 85 buesekunder i kvadrat. Sammenlignet med 0,5 buesekund 'begrænset at se' på et godt visningssted, er det fænomenalt! Da opløsningen var løst, var det næste problem at udvide synsfeltet gennem en teknik kaldet Multi-Conjugate Adaptive Optics (MCAO) - en bestræbelse, der lånte teknologi fra andre videnskabelige områder, såsom medicinsk billeddannelse.
'MCAO ændrer spil,' sagde Abraham. 'Det kommer til at drive Gemini til det næste echelon af opdagelsesrum samt lægge et fundament for den næste generation af ekstremt store teleskoper. Gemini kommer til at levere fantastisk videnskab og samtidig bane vejen for fremtiden.'
Original historiekilde: Gemini Observatory News . For yderligere læsning: Gemini nyhedsmeddelelse .