Tak na Słońce jeszcze nigdy nie patrzeliśmy. Pierwsze zdjęcie z przełomowego instrumentu

W 2022 roku na Hawajach uruchomiono największy w historii teleskop słoneczny. Już pierwsze zdjęcia wykonane za jego pomocą wskazały, że stanowi on ogromny skok w naszych możliwościach obserwowania aktywności na powierzchni naszej Gwiazdy Dziennej. Tak naprawdę jednak nie był to jeszcze pełen teleskop. Czymże bowiem jest optyka bez odpowiednich instrumentów zbierających padające na nią promieniowanie. Teraz jednak wszystko się zmieniło. Na teleskopie został bowiem zainteresowany najbardziej zaawansowany instrument w historii. Visible Tunable Filter (VTF) — bo taką nosi nazwę — pozwoli nam przyjrzeć się Słońcu w sposób, o jakim dotychczas mogliśmy tylko marzyć.
Tak na Słońce jeszcze nigdy nie patrzeliśmy. Pierwsze zdjęcie z przełomowego instrumentu

Naukowcy z zespołu Teleskopu Słonecznego Inouye opublikowali właśnie pierwsze zdjęcie plamy słonecznej w wysokiej rozdzielczości wykonane przy użyciu instrumentu VTF. Można śmiało powiedzieć, że zapoczątkowuje ono nową erę w naszym rozumieniu dynamiki Słońca i pogody kosmicznej.

Teleskop Słoneczny Inouye, umieszczony na szczycie Haleakalā na Hawajach to bezapelacyjnie największy teleskop słoneczny na świecie. Jego czterometrowe lustro główne i najnowocześniejsze systemy stabilizacji obrazu oferują naukowcom niezrównane spojrzenie na powierzchnię Słońca.

Czytaj także: Tak wygląda Słońce z bliska! Pokazano pierwsze w historii zdjęcia naszej gwiazdy w niespotykanej dotąd jakości

Od samego początku teleskop miał docelowo być wyposażony w pięć różnych instrumentów specjalistycznych. To one miały być odpowiedzialne za analizę zbieranego promieniowania słonecznego, izolowanie określonych długości fal i badanie ich polaryzacji. Cztery z tych instrumentów już od jakiegoś czasu pracują na teleskopie. Teraz jednak sytuacja się zmienia i do zestawu dołączył ostatni, a zarazem najbardziej zaawansowany instrument obserwacyjny, tj. VTF.

Jak podkreślają jego konstruktorzy, VTF to największy spektropolarymetr, jaki kiedykolwiek zbudowano. Jego możliwości są tym samym niezrównane. Pierwsze, jeszcze „techniczne” zdjęcie wykonane za jego pomocą, przedstawiające plamę na powierzchni Słońca, daje przedsmak tego, czego będzie można dokonać za pomocą tego teleskopu.

Podstawowym zadaniem VTF będzie uważne przyglądanie się powierzchni Słońca, tzw. fotosferze, oraz bezpośrednio do niej przylegającej chromosferze, najniższej warstwie atmosfery słonecznej. To właśnie na styku tych dwóch warstw powstają erupcje słoneczne.

Źródło: VTF/KIS/NSF/NSO/AURA

Przyglądając się przepływom plazmy i pola magnetycznego w tym miejscu, wraz z ich wzajemnymi interakcjami, VTF będzie w stanie odkryć procesy fizyczne odpowiedzialne za rozbłyski słoneczne i koronalne wyrzuty masy, które odczuwamy dość często na powierzchni Ziemi.

Warto tutaj podkreślić, że budowa instrumentu, która realizowana była w Instytucie Fizyki Słonecznej we Fryburgu w Niemczech, trwała aż 15 lat, czyli niemal dokładnie tyle samo ile budowa samego teleskopu słonecznego. Mamy tutaj do czynienia z ważącym niemal sześć ton instrumentem, który pieczołowicie instalowany był na teleskopie przez ostatnich kilka miesięcy.

Czytaj także: Fenomenalne ujęcia: tak naprawdę wygląda Słońce. Z tak bliska jeszcze go nie widziałeś

Sercem instrumentu są dwa wyjątkowo precyzyjne interferometry Fabry’ego-Pérota zdolne do izolowania bardzo wąskich pasm światła widzialnego, a tym samym do analizy widmowej z dokładnością do zaledwie kilku pikometrów. Skoro jednak jest to spektropolarymetr, to jest on w stanie rejestrować różne stany polaryzacji światła, które mogą nam wiele powiedzieć o temperaturze, ciśnieniu, prędkości i sile pola magnetycznego na różnych wysokościach nad powierzchnią Słońca.

Zdjęcia generowane przez CTF cechują się rozdzielczością około 10 kilometrów na piksel. Mało tego, instrument jest w stanie wykonać kilkaset takich zdjęć na sekundę, dzięki czemu daje nam niespotykany dotąd wgląd w ciągle zmieniającą się powierzchnię naszej gwiazdy.

Co zatem widzimy na pierwszym zdjęciu wykonanym za pomocą VTF? Otóż jest to plama słoneczna widoczna na długości fali 588,9 nanometrów. Zdjęcie przedstawia obszar powierzchni Słońca o wymiarach 25 000 na 25 000 kilometrów. Zdjęcie wykonano z dokładnością 10 km na piksel. To dopiero tylko pierwsze zdjęcie. Trzeba przygotować się na sporo nowej wiedzy o jedynej gwieździe, którą możemy jako ludzie obserwować z bliska.