Благодаря недавней модернизации и без того самого высокоточного в мире телескопа Солнечной обсерватории «Большой Медведь» (BBSO), предназначенного для наблюдения за Солнцем, теперь у астрономов имеется возможность получать самые детализованные изображения нашего светила в реальном времени.
Новые возможности серьезно упростят исследователям работу и позволят существенно расширить спектр наблюдений за солнечной активностью в режиме реального времени. Например, теперь ученые смогут гораздо лучше понять специфику высокоэнергетических явлений, таких как, например, солнечные бури, которые способны оказать серьезное воздействие на наши космические спутники и коммуникационные технологии.
«Для понятия фундаментальной динамики нашего Солнца вроде природы солнечных штормов нам необходимо собирать как можно больше информации с как можно больших точек зрения. Например, в момент больших вспышек во многих местах одновременно происходят серьезные изменения в магнитном поле. Проследить за всем сразу очень трудно», — говорит физик Филип Гуд из Технологического института Нью-Джерси.
Для получения более широкой перспективы на подобного рода события команда Гуда, а также исследователи из Национальной солнечной обсерватории США и немецкого Института солнечной физики Кипенхойера более десятилетия работали над технологией мультисопряженной адаптивной оптики (MCAO).
Пример работы новой технологии. Слева – изображение получено с использованием обычной адаптивной оптики. Справа – мультиадаптивной
Основой устройства MCAO являются три изменяющих форму зеркала, способные корректировать искажения световых волн, вызываемые атмосферой Земли. Когда свет от Солнца входит в земную атмосферу, он встречается с турбулентными потоками воздуха, которые могут «замылить» наши наблюдения. Аналогичное явление можно наблюдать, например, в жаркий день на дороге. Если посмотреть вдаль, начинает казаться, что она «плывет». Этот эффект вызывается воздушными массами в процессе смешивания различных температур, которые искажают световые волны, просачивающиеся сквозь атмосферу. По той же причине, например, при просмотре невооруженным глазом на звезды нам кажется, что они мерцают. Суть в том, что этот эффект невозможно компенсировать с помощью обычных телескопов.
Однако MCAO может «обходить» этот эффект благодаря трем своим зеркалам, которые управляются экстремально высокоточными и быстрыми камерами, снимающими со скоростью 2000 кадров в секунду. Каждое из этих трех зеркал улавливает свет на разных уровнях земной атмосферы: на наземном уровне, на высоте 4,8 километра и на высоте 9,7 километра. Благодаря одновременному анализу изображений система способна эффективно корректировать результаты искажений, обеспечивать вид на солнечную активность в режиме реального времени и при этом в три раза более широком угле обзора, чем раньше.
Другими словами, теперь у астрономов имеется возможность в реальном времени следить за такими вещами, как солнечные пятна в фотосфере Солнца, растягивающиеся до 32 000 километров. Ранее за такими явлениями без искажений мы могли наблюдать лишь порционно, то есть частично, а не в виде общей картины. Новые же возможности, в свою очередь, позволят нам понять насколько именно мы уязвимы перед лицом катастрофических геомагнитных штормов, способных в буквальном смысле выжечь всю нашу электромагнитную сеть и телекоммуникационные системы на годы, не говоря уже о более печальных последствиях.
«Только путем одновременного наблюдения за общей картиной выбросов мы сможем точно измерять размеры, мощность, продолжительность и опасность этих магнетических явлений», — комментирует Гуд.
«Мы могли бы теперь также заняться анализом и изучением сил, управляющих и заставляющих магнитные поля кружить друг вокруг друга до того момента, как они коллапсируют и выбрасывают колоссальный объем радиации и частиц, которые, в случае направления в сторону Земли, могут обернуться для нас катастрофическими космическими погодными явлениями».
Комментарии (0)