Een plek op Oost-Antarctica zou een ideale plek kunnen zijn voor een optisch observatorium, zeggen onderzoekers
Antarctica biedt een aantal behoorlijk spectaculaire uitzichten op de nachtelijke hemel, zoals deze afbeelding van de Melkweg op het Antarctisch Schiereiland. Nu hebben onderzoekers ontdekt dat een hooggelegen locatie in Oost-Antarctica ’s werelds duidelijkste uitzicht op de hemelbol biedt.
Een observatorium in het hart van Antarctica zou ’s werelds duidelijkste uitzicht op de nachtelijke hemel kunnen hebben.
Als een optische telescoop zou worden gebouwd op een toren van een paar verdiepingen hoog in het midden van het Antarctische Plateau, zou hij kunnen onderscheiden hemelkenmerken zijn ongeveer half zo groot als die welke typisch zichtbaar zijn voor andere observatoria, rapporteren onderzoekers online op 29 juli Natuur. Het observatorium zou zo’n scherp zicht bereiken door boven de onderste laag van de atmosfeer te kijken, bekend als de grenslaag, die verantwoordelijk is voor veel van de golvende lucht die telescoopbeelden vertroebelt (SN: 10/4/18).
De dikte van de grenslaag van de aarde varieert over de hele wereld. In de buurt van de evenaar kan het honderden meters dik zijn, waardoor het zicht van eersteklas optische telescopen op plaatsen als de Canarische Eilanden en Hawaï wordt beperkt (SN: 14-10-19). Die telescopen kunnen gewoonlijk geen hemelse kenmerken onderscheiden die kleiner zijn dan 0,6 tot 0,8 boogseconden – de schijnbare breedte van een mensenhaar vanaf ongeveer 20 meter afstand.
“Maar op Antarctica is de grenslaag erg dun”, zegt Bin Ma, een astronoom aan de Chinese Academie van Wetenschappen in Peking, “dus het is mogelijk om een ​​telescoop erboven te plaatsen.”
Ma en collega’s namen de allereerste metingen van atmosferische onscherpte ’s nachts vanaf het hoogste punt van Oost-Antarctica, genaamd Dome A.Van april tot augustus 2019 volgden instrumenten op een 8 meter hoge toren op het Chinese Kunlun-onderzoeksstation hoe de atmosferische turbulentie van de aarde werd gevolgd vervormd inkomend sterrenlicht. Een nabijgelegen weerstation bewaakte ook de atmosferische omstandigheden, zoals temperatuur en windsnelheid. Met behulp van deze waarnemingen karakteriseerden onderzoekers de grenslaag bij Dome A en het effect ervan op telescoopwaarnemingen.
De grenslaag was gemiddeld zo’n 14 meter dik; Hierdoor waren de lichtsensoren aan de bovenkant van de 8 meter hoge toren slechts ongeveer een derde van de tijd volledig vrij van grenslaagonscherpte. Maar toen deze instrumenten zich boven de laag bevonden, was de atmosferische interferentie zo laag dat een telescoop gemiddeld aan de hemel details van 0,31 boogseconden kon onderscheiden. De best gemeten atmosferische omstandigheden zouden een telescoop kenmerken laten zien van slechts 0,13 boogseconden.
“Een tiende van een boogseconde is buitengewoon goed”, zegt Marc Sarazin, een toegepaste natuurkundige bij de European Southern Observatory in München, die niet bij het werk betrokken was. Dit is “echt iets dat je zelden bereikt in Chili of op Mauna Kea” in Hawaï.
Onderzoekers hebben een vergelijkbaar uitstekend zicht gevonden boven de grenslaag op een andere plek op het Antarctische Plateau, bekend als Dome C. Maar de grenslaag daar is ongeveer 30 meter dik – waardoor het moeilijker wordt om er een observatorium boven te bouwen. Een optische telescoop gepland voor bouw op een toren van 15 meter in Kunlun zou kunnen profiteren van het geweldige uitzicht van Dome A boven de grenslaag, zegt Ma. Dergelijke scherpe telescoopbeelden zouden astronomen kunnen helpen bij het bestuderen van een reeks hemellichamen, van lichamen van het zonnestelsel tot verre sterrenstelsels.
