Wat is optische interferometrie?

Optische interferometrie is het gebruik van de interactie tussen twee of meer energiegolven om informatie te verzamelen. Ze komen uit dezelfde bron of hebben een vergelijkbare frequentie en de interferentie die binnen het meetinstrument wordt gegenereerd, biedt belangrijke gegevens over hun gedrag en de kenmerken van de bron. Experimenten met deze techniek dateren uit het begin van de 19e eeuw en speelden een sleutelrol in de ontwikkeling van theorieën over de aard van het universum. Wetenschappers kunnen optische interferometrie toepassen op een aantal meet- en kalibratietaken.

In een eenvoudig voorbeeld van optische interferometrie, kan een astronoom ervoor kiezen om metingen uit te voeren van dezelfde puntbron, zoals een ster, met twee telescopen. Elke telescoop verzamelt licht van de ster en voert dit naar een interferometer, die de informatie combineert. De astronoom kan nota nemen van de variaties in de afbeeldingen en informatie verzamelen over de locatie, grootte en samenstelling van de ster. Deze observaties kunnen de astronoom in staat stellen om te bepalen of de ster nadert of achteruitgaat, en om zijn beweging door het universum te volgen.

Het woord 'optisch' in de titel kan misleidend zijn, omdat het de indruk kan wekken dat optische interferometrie het werken met zichtbaar licht inhoudt. In feite kan ook energie in niet-zichtbare golflengten worden verzameld, met behulp van gespecialiseerde optische apparaten. Dit kan radiogolven zijn, die in de astronomie op grote schaal worden gebruikt om gegevens over extreem verre objecten te verzamelen. Onderzoekers kunnen werken met energie van een bron van interesse, of kunnen energie genereren met hulpmiddelen zoals lasers om metingen te verrichten en apparatuur te kalibreren.

Tal van apparaten kunnen worden gecombineerd, zoals een reeks radiotelescopen, bij optisch interferometriewerk. Naarmate de golflengten worden gecombineerd en er interferentie ontstaat, kunnen waarnemers informatie in de marge van de gegevens detecteren die inzicht kan geven in de aard van de waargenomen bronnen. Dit proces kan nuttig zijn voor alles, van uiterst nauwkeurige metingen van fenomenen op aarde tot het testen van theorieën over de samenstelling van verre sterren.

Sommige vroege experimenten met astronomische optische interferometrie lieten zien dat eerdere theorieën over de samenstelling van de ruimte onjuist waren. Eeuwenlang hadden mensen geloofd dat een substantie bekend als "ether" aanwezig was in de atmosfeer, en diende als een geleider voor geluid en licht. In de 19e eeuw prikten observaties met behulp van optische interferometrie enkele gaten in de theorie, en in de 20e eeuw werd de wetenschap met sprongen vooruit gegaan om de theorie helemaal te ontmantelen en te vervangen door andere modellen om het universum te verklaren.