Найпотужніший прилад VTF відкрив нову еру вивчення Сонця

Найбільший у світі сонячний телескоп Daniel K. Inouye досяг важливого етапу розвитку завдяки успішному запуску німецького інструменту Visible Tunable Filtergraph (VTF), що значно розширює можливості спостереження за нашою зіркою.

Телескоп Іноуе розташований на гавайському вулкані Халеакала і має діаметр головного дзеркала 4 метри. Він використовує складні методи стабілізації та реконструкції зображення для детального вивчення Сонця. Завдяки унікальним технологіям телескоп здатний виявляти найдрібніші структури сонячної поверхні. Сонячний телескоп поступово оснащується додатковими науковими інструментами для розширення дослідницьких можливостей.

VTF є п’ятим і найпотужнішим інструментом телескопа, що недавно почав функціонувати. Спектрополяриметр був розроблений в Інституті фізики Сонця у Фрайбурзі за партнерства з Інститутом Макса Планка. Цей інструмент аналізує сонячне світло детальніше, ніж будь-коли раніше, видобуваючи дані про швидкість потоку плазми і напруженість магнітного поля.

Технологічний прорив у дослідженні Сонця

“Сонячний телескоп Іноуе був розроблений для вивчення основ фізики Сонця як рушія космічної погоди”, – зазначив Крістоф Келлер, директор Національної сонячної обсерваторії. Він підкреслив важливість VTF як безпрецедентного інструменту для досягнення цієї мети.

Дослідники прагнуть краще зрозуміти динамічну природу нашої зірки за допомогою нового обладнання. Сонячні виверження часто викидають частинки та випромінювання в космос, що впливає на Землю. Такі явища можуть спричиняти полярні сяйва, але також виводити з ладу технічну інфраструктуру та супутники.

VTF дозволяє телескопу вивчати видиму поверхню Сонця (фотосферу) та прилеглий шар атмосфери (хромосферу). Саме там відбуваються складні взаємодії потоків гарячої плазми і мінливих магнітних полів. Інструмент може визначати такі важливі параметри як швидкість плазми, напруженість поля, тиск і температуру.

Технічні характеристики та можливості

“Введення в експлуатацію VTF являє собою значний технологічний прогрес для сонячного телескопа Іноуе”, – говорить Маттіас Шуберт, науковий співробітник проекту. Він метафорично називає новий інструмент “серцем телескопа, яке нарешті б’ється у своєму кінцевому пункті призначення”.

VTF – справжній колос серед наукових інструментів з вражаючими параметрами. Він важить 5,6 тонн та займає площу приблизно як невеликий гараж на двох поверхах. Розробка тривала близько 15 років – майже стільки ж, скільки створювався сам телескоп.

Основне завдання VTF – знімати Сонце з максимально можливою просторовою, часовою та спектральною роздільною здатністю. Інструмент використовує два інтерферометри Фабрі-Перо для фільтрації дуже вузьких діапазонів довжин хвиль. Ці інтерферометри унікальні у світі за розмірами і точністю роботи.

VTF може спектрально сканувати сонячне світло з точністю до декількох пікометрів. Він також вибирає окремі поляризаційні стани світла для аналізу. За допомогою цих даних створюються детальні зображення Сонця для кожної довжини хвилі та стану поляризації.

Перші результати та перспективи

“VTF дозволяє отримувати зображення безпрецедентної якості і, таким чином, відкриває нову еру в наземних спостереженнях Сонця”, – заявляє Самі К. Соланкі, директор Інституту Макса Планка з дослідження Сонячної системи.

Перші опубліковані зображення демонструють вражаючий рівень деталізації. На них видно темну сонячну пляму з тонко структурованою півтінню на ділянці поверхні розміром приблизно 25 000 кілометрів на 25 000 кілометрів. Дані спостережень досягають просторової роздільної здатності близько 10 кілометрів на піксель.

Сонячні плями з’являються на поверхні Сонця з різною частотою та пов’язані з потужними магнітними полями. Ці поля заважають гарячій плазмі підніматися з надр зірки, що створює характерні темні області.

Наразі опубліковані дані отримані під час технічного запуску приладу VTF. Вони демонструють зображення на довжині хвилі 588,9 нанометрів. У подальшій науковій роботі, коли дані проходитимуть ретельну постобробку, роздільна здатність зображень ще більше покращиться.

Запуск VTF знаменує новий етап у вивченні Сонця та прогнозуванні космічної погоди. Детальні спостереження за сонячною активністю допоможуть краще розуміти процеси, що спричиняють виверження, та підвищать точність прогнозування їх впливу на Землю.