Grazie a uno strumento "due in uno" abilmente progettato collegato al telescopio più potente del mondo, gli astronomi possono estrarre più indizi sulle proprietà di stelle o pianeti extrasolari distanti di quanto fosse possibile in precedenza.

Sviluppato presso l'Istituto Leibniz di Astrofisica di Potsdam, Germania, il Potsdam Echelle Polarimetric and Spectroscopic Instrument (PEPSI) ha visto la prima luce il 1 aprile, 2015, dopo essere stato installato con successo presso il Large Binocular Telescope Observatory (LBTO) in Arizona, STATI UNITI D'AMERICA. Una volta che entrambi i polarimetri di PEPSI sono stati montati nei punti di messa a fuoco di ciascuno dei due specchi da 8,4 metri dell'LBT alla fine di settembre 2017, il telescopio è stato puntato sulla stella gamma Equ ed è stata ricevuta luce polarizzata. Da questi spettri gli astronomi possono, Per esempio, dedurre la geometria e l'intensità dei campi magnetici sulle superfici di stelle lontane, o studiare la luce riflessa dalle atmosfere di esopianeti potenzialmente abitabili.

Un polarimetro separa la luce delle stelle secondo i suoi piani di oscillazione. È complementare a uno spettrografo che, come un prisma, separa la luce secondo le sue frequenze di oscillazione (o colore). I due combinati, polarimetro e spettrografo, aggiunto a un potente telescopio, consentire agli astronomi di ottenere spettri in luce polarizzata. Ciò a sua volta consente la caratterizzazione dell'intero fronte d'onda della luce stellare in arrivo ed estrae dettagli della sua fisica della radiazione che altrimenti rimarrebbero nascosti.

Una serie di integrazioni in luce polarizzata circolarmente e linearmente è stata ottenuta puntando il telescopio sulla stella magnetica di riferimento Gamma Equulei, o gamma Equ, una stella doppia situata a circa 118 anni luce dalla Terra. Questi spettri hanno una risoluzione spettrale di R=120, 000, ciò significa che possono risolvere due lunghezze d'onda distanti solo cinque centesimi del diametro di un atomo di idrogeno. Coprono contemporaneamente due grandi regioni di lunghezza d'onda nella luce visibile, e hanno un rapporto segnale-rumore senza precedenti. Poiché i due polarimetri per ciascuno degli "occhi" di LBT sono identici e modulari nel design, polarizzazioni circolari e lineari sono state ottenute contemporaneamente.

Il test gamma Equ includeva anche un cosiddetto spettro nullo, che si ottiene scambiando la sequenza di osservazione nelle due fibre. Idealmente, darebbe polarizzazione zero e sarebbe indipendente dalla lunghezza d'onda. L'eventuale polarizzazione residua sarebbe dovuta ad effetti strumentali.

"Lo spettro nullo per PEPSI mostra uno straordinario basso grado di rumore di polarizzazione causato dallo strumento, "dice il suo investigatore principale, Prof. Dott. Klaus Strassmeier, Direttore del ramo di ricerca dell'AIP e professore di astronomia all'Università di Potsdam. "Rispetto ai migliori spettropolarimetri attualmente disponibili su altri telescopi, probabilmente è meglio di un fattore dieci." Alla fine, i polarimetri PEPSI consentiranno misurazioni del campo magnetico stellare con altissima precisione, " aggiunge lo scienziato del progetto PEPSI Dr. Ilya Ilyin.

Per il dottor Christian Veillet, Direttore LBTO, "Nel club di selezione dei telescopi di classe 8-10m, La PEPSI era già uno strumento unico, grazie alla sua risoluzione accoppiata a due specchi da 8,4 m disponibili contemporaneamente. L'aggiunta di un polarimetro su ciascuno degli occhi di LBT conferisce a LBTO un'altra capacità unica. Si presenta come un prezioso complemento all'interferometria, che dà ai due occhi di LBT la risoluzione di imaging di un telescopio di 23 m."

Lo strumento PEPSI è disponibile per tutti i partner LBT, inclusa la comunità astronomica tedesca.