Adaptivní optika

Ačkoliv aktivní optika je schopna zajistit, že hlavní zrcadlo dalekohledu bude mít vždy ideální tvar, turbulence v zemské atmosféře narušují kvalitu snímků, přestože byly pořízené na nejvhodnějších místech na světe pro astronomická pozorování, včetně Paranalu v Chile, domovu dalekohledu ESO VLT (Very Large Telescope). Díky turbulenci hvězdy poblikávají, což sice těší básníky, ale dost to frustruje astronomy, protože poblikávání rozmazává jemné detaily během pozorování vesmíru. Při pozorování přímo z vesmíru se astronomové tomuto nepříjemnému efektu vyhnou, ale vysoké náklady na vybudování a údržbu vesmírných dalekohledů v porovnání s pozemskými limitují velikost a rozsah přístrojů, které můžeme umístit mimo Zemi.

Astronomové pro zvýšení kvality snímků používají metodu zvanou adaptivní optika. Sofistikováná, deformovatelná zrcadla kontrolovaná počítačem mohou korigovat v realném čase poruchy způsobené turbulencemi v zemské atmosféře, díky tomu mohou být takto opravené snímky téměř tak ostré, jako by byly pořízeny z vesmíru. Adaptivní optika umožňuje pozorovat jemnější detaily ještě slabších objektů, než by jinak bylo ze Země možné.

Adaptivní optika vyžaduje přítomnost poměrně jasné referenční hvězdy, která musí být blízko pozorovaného objektu. Tato referenční hvězda se používá k měření rozmazanosti obrazu, kterou má deformovatelné zrcadlo odstranit. Protože vhodné hvězdy nejsou všude na nočním nebi, astronomové si vytvářejí umělé referenční hvězdy tak, že svítí výkonným laserovým paprskem do vrchní vrstvy zemské atmosféry. Díky těmto umělým hvězdám je možné pozorovat téměř celou oblohu pomocí adaptivní optiky.

Již od roku 1989, Evropská Jižní Observatoř plní vůdčí roli ve vývoji adaptivní optiky a technologií laserových naváděcích hvězd. Zařízení pro laserovou naváděcí hvězdu u VLT (VLT Laser Guide Star Facility) bylo první svého druhu na jížní polokouli. Roky spolupráce s různými evropskými institucemi a průmyslovými odvětví  umožnují ESO setrvat na pozici světového lídra v tomto oboru. Observatoř Paranal má kromě nejmodernějších zárověn největší počet adaptivních optických systémů v provozu v současné době.

Zařízení ESO využívající adaptivní optiku dosáhla pozoruhodných vědeckých výsledků. Mezi nimi je i první přímé pozorování exoplanety, nebo detailní pozorování okolí černé díry v centru Mléčné dráhy.

Další generace adaptivní optiky bude instalována na dalekohledu VLT i na ELT (Extremely Large Telescope), se schválenou finanční podporou Evropské komise pro podporu výzkumu. Projekt bude zahrnovat jak použití systému několika referenčních hvězd, tak pokročilé systémy adaptivní optiky například pro hledače planeta SPHERE. Vyvíjejí se ještě modernější  zařízení navrhnutá pro potřeby ELT, který bude mít unikátní zrcadlo o průměru zhruba 40 metrů. Nedávno bylo dosaženo významného úspěchu při zvětšení korigovaného zorného pole, který bude mít důsledky pro návrh budoucího systému adaptivní optiky VLT A ELT.