Adaptiv optik

Lysets bølgenatur bevirker, at der er en grænse for, hvor små detaljer, det er muligt at opfange med et teleskop. Jo større spejl man anvender, desto mindre detaljer er det i princippet muligt at skelne. Men udtværingen på grund af uroen i luften i Jordens atmosfære forstyrrer hele tiden lyset, så billederne af den grund bliver udtværede og uskarpe.

Med store spejle får man indsamlet mere lys end med små spejle, men i praksis betyder det blot, at optagelser med de største teleskoper fra jordoverfladen bliver mere lysstærke – ikke mere detaljerede. Jordens atmosfære virker helt, som om man stod på bunden af en stor swimmingpool, hvor krusninger på vandoverfladen gør, at man – nede fra bunden – ikke skarpt kan se omgivelserne over vandet.

Det forsøger astronomerne at råde bod på ved at anvende en teknik, der betegnes som adaptiv (tilpassende) optik. Lige inden lyset opfanges af teleskopets detektor, lader man lynhurtigt en computer analysere lyset fra en kendt referencestjerne i det område af himlen, man undersøger. I praksis foregår det ved at opdele lyset, så en lille del af det afbøjes, lige inden det opfanges af selve detektoren.

Hvis analysen af det afbøjede lys i computeren nu viser, at billedet af stjernen er meget udtværet, sender computeren omgående besked tilbage til et lille bøjeligt spejl, der er anbragt lige foran det sted, hvor opdelingen af lyset finder sted. Her indstilles det bøjelige spejl så med små motorer – lidt i stil med metoden ved hovedspejlets aktive optik – på en sådan måde, at billedet af stjernen bliver helt skarpt.

Sidegevinsten – og det geniale i metoden – er så, at billedet af en virkelig stjerne eller en galakse i det samme billedfelt på den måde samtidig bliver korrigeret for lufturoens udtværing.

Metoden forudsætter naturligvis, at hele analysen af lyset og indstillingen af spejlet kan foretages hurtigere, end der forekommer nye ændringer af betydning i Jordens atmosfære. Typisk sker det i løbet af nogle tusindedele af et sekund for synligt lys, hvorimod det for infrarødt lys sker noget langsommere. Netop derfor virker den adaptive teknik bedst for infrarøde observationer.