Il Very Large Telescope (VLT) dell'ESO ha ottenuto la prima luce con una nuova modalità di ottica adattiva chiamata tomografia laser e ha catturato immagini di prova straordinariamente nitide del pianeta Nettuno e di altri oggetti. Lo strumento MUSE che lavora con il modulo di ottica adattiva GALACSI, ora può usare questa nuova tecnica per correggere la turbolenza a diverse altitudini nell'atmosfera. Ora è possibile acquisire immagini dal suolo a lunghezze d'onda visibili più nitide di quelle del telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA.

Lo strumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) sul Very Large Telescope (VLT) dell'ESO funziona con un'unità ottica adattiva chiamata GALACSI. Questo fa uso della struttura della stella guida laser, 4LGSF, un sottosistema dell'Adaptive Optics Facility (AOF). L'AOF fornisce ottiche adattive per gli strumenti sui VLT Unit Telescope 4 (UT4). MUSE è stato il primo strumento a beneficiare di questa nuova struttura e ora dispone di due modalità di ottica adattiva:la modalità Wide Field e la modalità Narrow Field.

La modalità MUSE Wide Field accoppiata a GALACSI in modalità ground-layer corregge gli effetti della turbolenza atmosferica fino a un chilometro sopra il telescopio su un campo visivo relativamente ampio. Ma la nuova modalità Narrow Field che utilizza la tomografia laser corregge quasi tutta la turbolenza atmosferica sopra il telescopio per creare immagini molto più nitide, ma su una regione più piccola del cielo.

Con questa nuova capacità, l'UT4 da 8 metri raggiunge il limite teorico di nitidezza dell'immagine e non è più limitato dalla sfocatura atmosferica. Questo è estremamente difficile da ottenere nel visibile e fornisce immagini paragonabili in nitidezza a quelle del telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA. Consentirà agli astronomi di studiare con dettagli senza precedenti oggetti affascinanti come i buchi neri supermassicci al centro di galassie lontane, getti di giovani stelle, ammassi globulari, supernovae, pianeti e i loro satelliti nel Sistema Solare e molto altro.

L'ottica adattiva è una tecnica per compensare l'effetto sfocato dell'atmosfera terrestre, noto anche come osservazione astronomica, che è un grosso problema affrontato da tutti i telescopi terrestri. La stessa turbolenza nell'atmosfera che fa brillare le stelle a occhio nudo si traduce in immagini sfocate dell'Universo per i grandi telescopi. La luce delle stelle e delle galassie diventa distorta mentre attraversa la nostra atmosfera, e gli astronomi devono utilizzare una tecnologia intelligente per migliorare artificialmente la qualità dell'immagine.

Per raggiungere questo obiettivo sono fissati all'UT4 quattro brillanti laser che proiettano nel cielo colonne di intensa luce arancione di 30 centimetri di diametro, stimolando gli atomi di sodio in alto nell'atmosfera e creando stelle guida laser artificiali. I sistemi di ottica adattiva utilizzano la luce di queste "stelle" per determinare la turbolenza nell'atmosfera e calcolare le correzioni mille volte al secondo, comandando il magro, specchio secondario deformabile di UT4 per alterarne costantemente la forma, correzione della luce distorta.

MUSE non è l'unico strumento a beneficiare dell'Adaptive Optics Facility. Un altro sistema di ottica adattiva, GRAL, è già in uso con la termocamera HAWK-I. A questo seguirà tra qualche anno il nuovo potente strumento ERIS. Insieme, questi importanti sviluppi nell'ottica adattiva stanno migliorando la già potente flotta di telescopi dell'ESO, mettendo a fuoco l'Universo.

Questa nuova modalità costituisce anche un importante passo avanti per l'Extremely Large Telescope dell'ESO, che avrà bisogno della tomografia laser per raggiungere i suoi obiettivi scientifici. Questi risultati su UT4 con l'AOF aiuteranno ad avvicinare gli ingegneri e gli scienziati di ELT all'implementazione di una tecnologia ottica adattiva simile sul gigante di 39 metri.