Questa si è una eccellenza vera nel campo della scienza, altro che quelle che si inventano i giornali, ed è tutta italiana, sviluppata in sordina negli ultimi 10 anni nell'astrofisica italiana.
Montata al telescopio LBT , il più grande "binocolo" esistente in cui la nostra tecnologia è stata impiegata alla grande, a iniziare dall'enorme montatura che sorregge due specchi da 8 metri di diametro, una struttura, alta oltre 25 metri, che solo noi sapevamo fare (la ditta è la Ansaldo Camozzi) . Qui sotto l'Osservatorio, sul Mount Graham in Arizona, l'altezza di questo mastodonte è di 45 metri circa. L'Italia è proprietaria del 25% di questo osservatorio internazionale (USA, Germania, Italia)
Vedremo dopo come funziona questa ottica adattiva, ma diamo subito un' idea di quanto migliora le immagini.
A sinistra come si vede "la stella" senza ottica adattiva con LBT. A destra con l'ottica adattiva. Si vede come in realtà si tratta di 3 stelle la cui immagine veniva "sfuocata" dall'atmosfera.
Basterebbe questo per chiudere la vicenda, ma fa piacere capire come ci si è arrivati. Una chiacchierata per chi vuole saperne di più direttamente da uno degli artefici, Roberto Ragazzoni, ordinario dell'INAF.
Ho un dubbietto: se il sensore è posizionato sul piano focale del telescopio, quanto è spostato dal fuoco vero e proprio(altrimenti come si prendono le immagini? Il sensore funziona in contemporanea con l'osservazione giusto?
RispondiEliminaIl sistema con le lenti non l'ho capito benissimo:perché l'immagine creata è più grande? Perché non viene concentrata, giusto?
Aspetto con ansia di sapere anche il metodo di correzione delle immagini!!
P.S.: da quando fa il giornalista? ;D
Ti risponde direttamente Robert Ragazzoni
Elimina>>Ho un dubbietto: se il sensore è posizionato sul piano focale del telescopio, quanto è spostato dal fuoco vero e proprio(altrimenti come si prendono le immagini? Il sensore funziona in contemporanea con l'osservazione giusto?
Giusto... normalmente un filtro speciale (chiamato "dicroico") divide la luce infrarossa (che viene usata per le osservazioni) da quella visibile (che viene usata dal sensore). Inoltre in varie occasioni la tella di riferimento (quella che "illumina" il sensore e' spostata lateralmente rispetto all'astro inquadrato (ad es. una galassia).
>> Il sistema con le lenti non l'ho capito benissimo:perché l'immagine creata è più grande? Perché non viene concentrata, giusto?
Per via degli effetti di diffrazione la Concentrazione della luce dipende dal diametro di un telescopio. Piu' il telescopio e' grande e piu' la luce risulta concentrata. Un megafono riesce a concentrare la voce in una data direzione grazie anche al diametro della "bocca di uscita". Nel caso dello ShackHartmann il telescopio viene suddiviso in tanti piccoli telescopi adiacenti e la concentrazione risulta essere tante volte piu' piccola.
In formule la luce si concentra in una immagine grande, angolarmente, quanto la lunghezza d'onda (lambda nel video) divido per il diametro del telescopio (D nel video). Nello Shack-Hartmann il diametro di ogni singolo telescopio in cui viene suddivisa la luce e' pari al diametro originale diviso N. Nel video N=12....
" Piu' il telescopio e' grande e piu' la luce risulta concentrata." Erm... che vuol dire "grande"? Si riferisce all'apertura rispetto alla lunghezza? O è in assoluto? L'espressione "piccoli telescopi adiacenti" si riferisce alla luce che è passata attraverso le lenti per poi arrivare al sensore?
RispondiEliminaLa formula l'ho capita, ma non ho capito il meccanismo in sè(scusate ma sono un po' duro di comprendonio), quindi proverò a ridirlo con parole mie, per vedere se ho chiaro il concetto. Allora.... ogni microlente manda la luce verso una celletta, l'insieme delle celle è il sensore. A ogni deviazione della luce della stella cambia la concentrazione luminosa nelle cellette e, con opportuni calcoli, si può risalire all'interferenza originaria dell'atmosfera per correggerla. Giusto? Le cellette sono molte per sapere con precisione lo spostamento dell'immagine della stella(e, quindi, l'area è maggiore). Ok?
Immagino che le lenti non siano tutte sullo stesso piano o creerebbero interferenza, no? O il sensore è così vicino da rendere irrilevante il problema? Il vantaggio dell'altro metodo è che , invece di una piccola variazione dell'intensità luminosa su un'ampia superficie, si ha una variazione di intensità apprezzabile anche per minimi spostamenti(basta poco per squilibrare la luce verso una faccia della piramide). E' ok? I calcoli legati al secondo sono più semplici o più complicati?
Spero di non aver detto delle cavolate, macredo che a volte sia utile cercare di ridire le cose a modo proprio per verificare se si è capito veramente o se si è preso lucciole per lanterne! Scusate per la lunghezza del commento e spero che non mi prendiate troppo in giro per le mie castronerie! :D In fondo sono solo uno studente del liceo! ;D
La avverto subito: l'argomento mi interessa molto(sia per motivi personali, sia per la tesina). Ergo, le formule non mi spaventano troppo(ultime parole famose).
Scusate ancora per la lunghezza del commento(sono logorroico)!
Nota:Per cellette intendo le sottoaperture! Non vorrei creare pasticci.
RispondiEliminarisponde sempre r.rAGAZZONI
EliminaLa matrice di lentine si trova tutte sullo stesso piano, ma e' messa in quella che si chiama "immagine della pupilla". In altre parole e' "come se" fossero messe sull'apertura del telescopio dal punto di vista ottico. Per convincertene immagina che qualuno "oscuri" la luce sullo specchio principale del telescopio ovunque tranne che nel "quadratino" che "illumina" una delle lenti della matrice di lentine. La luce che passa in questa lentina risultera' inalterata. Ed infatti se la matrice "spacca" la luce del telescopio in una matrice 12x12 (come nel caso del filmato) e' come se la luce del telescopio che contribuisce a formare l'immagine della lentina venisse non da tutto il telescopio ma da una parte "grande" un dodicesimo. Prendiamo dei numeri. Se il telescopio fosse di 8m di diametro, la lentina verrebbe "illuminata" da un quadrato di luce grande 1/12, ovvero
da 67cmx67cm circa. Tieni conto che le lentine sono di gran lunga piu' piccole, ma queste "ritagliano" solo la luace che viene da 67x67 cm sullo specchio di ingresso del telescopio. Generalmente le lentine della matrice di lenti sono grandi pochi millimetri. Ora, a causa della diffrazione, l'immagine non potendo essere piu' piccola della dimensione del disco di Airy, (e' come se tu avessi 100 telescopi quadrati di lato 67cm montati adiacenti l'uno all'altro) risultera' 12 volte piu' grande.
In effetti c'e' una debolissima interferenza tra le lenti della matrice, ma questa ha un effetto quasi nullo sulla formazione dell'immagine, semplicemente perche' gli effetti di interferenza -in questo caso- sono molto deboli.
Il motivo per il quale si "spacca" la luce in tante parti e' che nell'ottica adattiva non si vuole solo vedere lo spostamento dell'immagine ma anche come singole porzioni dei raggi che concorrono a formare l'immagine sono perturbati. Nel caso dello Shack-Hartmann, prima di "suddivide" la luce incidente sul telescopio e dopo si forma l'immagine della stella. nella piramide avviene l'esatto opposto.
Puoi guardare, ad esempio:
http://img84.imageshack.us/img84/6046/dischi20di20airy.jpg
(in questo caso osserva i casi di telescopio di diametro 100mm ed F/10 e quello da 200mm di diametro ed F/5, entrambi hanno uguale lunghezza focale (e quindi uguale "scala") ma diamtero differente. Noterai come il disco di Airy e' grande la meta'.
http://it.wikipedia.org/wiki/Diffrazione
http://it.wikipedia.org/wiki/Disco_di_Airy
Se provi a cercare con Google argomenti simili in inglese trovi una grande quantita' di materiale.