Снимка, предоставена от Instituto de Astrofísica de Canarias на нейния изследовател Серджо Веласко от Северния оптичен телескоп на обсерваторията Roque de los Muchachos, в Ла Палма. EFE/IAC

нивото

Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) успя да подобри остротата и разделителната способност на изображенията, заснети от нейните обсерватории, до нива, сравними с тези, постигнати от космическия телескоп Хъбъл, благодарение на технологията, първоначално проектирана за подводни приложения.

Телескопи за "гмуркане сред звездите"

Този напредък в областта на телескопите беше постигнат на последната среща на Испанското астрономическо общество под заглавието „Гмуркане сред звездите“, защото в действителност това беше възможно благодарение на сътрудничеството на астрофизика с другия голям консорциум публичен учен на островите, Океанската платформа на Канарските острови (Плокан) и с Института за приложна микроелектроника на Университета в Лас Палмас де Гран Канария (IUMA).

Астрономите са склонни винаги да гледат звездите за места с ясно небе, обикновено над облаците, но дори и в чисти нощи в обсерваториите на Ла Палма и Тенерифе те не могат да предотвратят турбуленцията в атмосферата да изкриви изображенията им, когато сочат дотук.

За да коригира този ефект, IAC работи от дълго време с техника, наречена „Lucky imaging“, която се основава на правенето на хиляди снимки с висока скорост на обект, за да ги обработи, намери най-ярките му пиксели и ги комбинира след това с тази препратка, за да получите снимка с по-висока разделителна способност.

„Морската вода и въздухът в атмосферата са течности, подложени на турбуленция“

Алгоритъмът за супер резолюция, усъвършенстван от изследователите Густаво Мареро от IUMA и Едуардо Кеведо от Плокан, за обработка на подводни видеозаписи, подобрява техните резултати.

Защо техника, предназначена за подводни записи, работи при гледане в космоса? „Защото в края на деня е едно и също: морската вода и въздухът в атмосферата са две течности, подложени на турбуленция“, обяснява Серджо Веласко, изследовател на IAC.

Неговият колега Едуардо Кеведо посочва, че този алгоритъм за супер разделителна способност има особеността, че се основава на анализ на движението на изображенията, който не просто добавя пиксели, а успява да открие по интелигентен начин кои части от пъзела липсват в по-голяма резолюция на кадрите от информацията в предишния и следващите кадри.

Двамата изследователи подчертават, че в крайна сметка това е било особено полезно за астрономическо наблюдение, тъй като тази техника не прави нито една „снимка“ на обектите в космоса, върху които се фокусират телескопите, а десетки хиляди (от 50 000 до 200 000 на обект), които след това се обработват и интегрират.

Въпреки че тези изображения са заснети с много висока скорост, звездите се "движат" в кадъра поради ефекта на атмосферата, така че това, което първоначално може да изглежда като малка светлинна точка, се превръща в "дифузна топка". Но, във всеки случай, "те се движат". и се оказва, че силата на подводния алгоритъм за суперразделителна способност е да се възползва от движението.

Едуардо Кеведо подчертава, че за астрономията тази техника предлага голямо предимство пред други, които увеличават разделителната способност на изображенията: ако просто добавите пиксели към снимка на звезда, галактика или много далечна планета, вероятно ще фалшифицирате резултатите, които може да се получи от него, за да се открият свойствата на този обект, от който той има само своята светлина.

IAC вече е тествал тази нова техника на "гмуркане сред звездите" с изображения, направени от инструмента FastCam в телескопите TCS (телескоп Carlos Sánchez), на Teide и NOT (Nordic Optical Telescope), на Roque de Los Muchachos и го разширява до инструмента от ново поколение AOLI (Adaptive Optics Lucky Imager) на телескопа Уилям Хершел на Ла Палма, втория по големина от многото, които съставляват двете му обсерватории.

Алгоритъм, който ще подобри сателитните изображения

Този алгоритъм за супер разделителна способност не само работи, за да гледа от Земята към космоса, но изпълнява и другия начин, поради което технологичният център на IAC (IACTec) вече работи по неговата фина настройка, за да подобри изображенията, направени от спътници.

„Благодарение на това научно-техническо взаимодействие ще можем да постигнем невиждани досега резолюции, за да водим подобряването на астрономическия образ, от решаващо значение в ерата на гигантски телескопи, като Европейския изключително голям телескоп (E-ELT) или тридесетметровия телескоп (TMT) ", казват Серджо Веласко и Едуардо Куеведо.