Stelle artificiali sul VLT ed il limite di diffrazione

Questa spettacolare fotografia è stata scattata con un drone in volo tra i raggi laser del Very Large Telescope dell’Osservatorio Paranal, in Cile. Ma perché un telescopio dovrebbe sparare un laser verso il cielo?

Il laser viene sparato dal 4 Laser Guide Star Facility, uno strumento per la creazione di stelle artificiali: in pratica il laser viene sparato ad una lunghezza d’onda ben precisa in grado di eccitare le particelle di sodio dell’alta atmosfera che, emettendo luce, forniscono una sorgente luminosa puntiforme ad un’altezza nota e di composizione nota.

L’osservazione tramite telescopio fornisce immagini degradate da due fenomeni fondamentali. Il primo è la diffrazione, che è la deformazione della luce dovuta al fatto che questa entra all’interno di un’apertura (quella del telescopio), così come fanno le onde del mare entrando in una caletta. La seconda sono i moti atmosferici, ricchi di turbolenze e variazioni più o meno improvvise. La deformazione dovuta alla diffrazione non si può correggere, perché dovuta all’esistenza stessa del telescopio, mentre si desidera che i moti atmosferici perturbino la luce in misura inferiore a quanto lo faccia la diffrazione. In tal caso si dice che il telescopio è al limite di diffrazione, e quindi che si è corretto tutto ciò che si poteva correggere.

Le stelle artificiali servono proprio a questo: formando una stella artificiale nell’alta atmosfera che sappiamo come “dovrebbe essere” se non ci fosse la turbolenza atmosferica, possiamo studiare come quest’ultima deformi il fronte d’onda. In questo modo si possono usare delle ottiche adattive, ossia degli strumenti ottici che modificano la propria forma in maniera tale da compensare quasi all’istante le deformazioni legate all’atmosfera. Se queste ottiche funzionano perfettamente e ci si trova nel deserto di Atacama, dove l’atmosfera è molto secca e stabile, si può ottenere il limite di diffrazione e quindi immagini di qualità molto simile a quella dei telescopi spaziali.

Fonte: NASA APOD

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