Vad är optisk interferometri?

Optisk interferometri är användningen av interaktionen mellan två eller flera vågor av energi för att samla in information. De kommer antingen från samma källa eller har samma frekvens, och interferensen som genereras i mätinstrumentet erbjuder viktig information om deras beteende och källans egenskaper. Experiment med denna teknik går till tidigt 1800-tal som spelade en nyckelroll i utvecklingen av teorier om universums natur. Forskare kan tillämpa optisk interferometri på ett antal mät- och kalibreringsuppgifter.

I ett enkelt exempel på optisk interferometri kan en astronom välja att mäta samma punktkälla, som en stjärna, med två teleskoper. Varje teleskop samlar ljus från stjärnan och matar det till en interferometer som kombinerar informationen. Astronomen kan notera variationerna i bilderna och samla in information om platsen, storleken och sammansättningen av stjärnan. Dessa observationer kan göra det möjligt för astronomen att avgöra om stjärnan närmar sig eller går tillbaka och att spåra dess rörelse genom universum.

Ordet “optisk” i titeln kan vara vilseledande, eftersom det kan skapa intrycket att optisk interferometri innebär att man arbetar med synligt ljus. Faktum är att energi i icke synliga våglängder också kan samlas in med specialiserade optikanordningar. Detta kan inkludera radiovågor, som används allmänt i astronomi för att samla in data om extremt avlägsna föremål. Forskare kan arbeta med energi från en källa av intresse, eller kan generera energi med verktyg som lasrar för att göra mätningar och kalibrera utrustning.

Många utrustningsdelar kan kombineras, såsom en bank av radioteleskop, i optiskt interferometriarbete. När våglängderna kombineras och interferens utvecklas kan observatörer upptäcka information i utkanten av informationen som kan ge insikt i arten av källorna som observeras. Denna process kan vara användbar för allt från att ta extremt exakta mätningar av fenomen på jorden till att testa teorier om avlägsna stjärnas sammansättning.

Några tidiga experiment med astronomisk optisk interferometri illustrerade att tidigare teorier om rymdets sammansättning var felaktiga. Under många århundraden trodde människor att ett ämne som kallas "eter" fanns i atmosfären och fungerade som en ledare för ljud och ljus. På 1800-talet gjorde observationer som tagits med hjälp av optisk interferometri några hål i teorin, och på 1900-talet fortsatte vetenskapen med språng och gränser för att demontera teorin helt och ersätta den med andra modeller för att förklara universum.