Hva er optisk interferometri?

Optisk interferometri er bruken av samspillet mellom to eller flere bølger av energi for å samle informasjon. De kommer enten fra samme kilde eller har samme frekvens, og interferensen som genereres i måleinstrumentet gir viktige data om deres oppførsel og kildens egenskaper. Eksperimenter med denne teknikken er fra begynnelsen av 1800-tallet som spilte en nøkkelrolle i utviklingen av teorier om universets natur. Forskere kan bruke optisk interferometri på en rekke måle- og kalibreringsoppgaver.

I et enkelt eksempel på optisk interferometri kan en astronom velge å ta målinger av samme punktkilde, som en stjerne, med to teleskoper. Hvert teleskop samler lys fra stjernen og mater det til et interferometer, som kombinerer informasjonen. Astronomen kan notere seg variasjonene i bildene og samle informasjon om stjernens beliggenhet, størrelse og sammensetning. Disse observasjonene kan tillate astronomen å bestemme om stjernen nærmer seg eller går tilbake, og å spore bevegelsen gjennom universet.

Ordet “optisk” i tittelen kan være misvisende, da det kan skape inntrykk av at optisk interferometri innebærer arbeid med synlig lys. Faktisk kan det også samles inn energi i ikke-synlige bølgelengder ved bruk av spesialiserte optiske enheter. Dette kan inkludere radiobølger, som er mye brukt i astronomi for å samle inn data om ekstremt fjerne objekter. Forskere kan jobbe med energi fra en kilde av interesse, eller kan generere energi med verktøy som lasere for å ta målinger og kalibrere utstyr.

Tallrike utstyrsstykker kan kombineres, for eksempel en bredde med radioteleskoper, i optisk interferometriarbeid. Når bølgelengdene kombineres og interferens utvikler seg, kan observatører oppdage informasjon i utkanten av dataene som kan gi innsikt i arten av kildene som blir observert. Denne prosessen kan være nyttig for alt fra å ta ekstremt presise målinger av fenomener på jorden til å teste teorier om sammensetningen av fjerne stjerner.

Noen tidlige eksperimenter med astronomisk optisk interferometri illustrerte at tidligere teorier om romets sammensetning var feil. I mange århundrer hadde mennesker trodd at et stoff kjent som "eter" var til stede i atmosfæren, og fungerte som dirigent for lyd og lys. På 1800-tallet banket observasjoner tatt med hjelp av optisk interferometri noen hull i teorien, og på 1900-tallet avanserte vitenskapen med sprang og grenser for å demontere teorien helt og erstatte den med andre modeller for å forklare universet.