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13–16 Jun 2023
America/Sao_Paulo timezone

Óptica adaptativa com máscara de pupila adaptativa para aprimorar a detecção de exoplanetas e estrelas binárias próximas em telescópios terrestres

Not scheduled
20m

Speaker

Evaldo Victor Lima Bezerra (UTFPR)

Description

Nesse trabalho discutiremos as dificuldades encontradas pelos astrônomos ao tentar obter imagens de estrelas binárias próximas e exoplanetas, devido às variações do índice de refração na atmosfera turbulenta. Essas variações resultam em uma função de distribuição pontual (PSF) pontilhada em exposições curtas e, quando observados a longas exposições, as manchas se combinam para formar um grande halo em torno de um núcleo central, o que leva à perda de informações astrométricas e à incapacidade de detectar companheiros próximos.

Para corrigir esses efeitos indesejáveis, os astrônomos utilizam a técnica de óptica adaptativa (AO), que corrige as distorções causadas pela turbulência atmosférica e permite recuperar a resolução angular máxima dos telescópios terrestres. No entanto, mesmo com o uso de AO, ainda há variação de fase residual. Para lidar com essa variância, é proposto o uso de uma máscara de pupila adaptativa (APM).

A APM pode trabalhar sozinha ou em conjunto com o sistema de AO, melhorando o desempenho do telescópio na observação de estrelas duplas muito próximas, cuja resolução fique abaixo de 0,5 segundo de arco. Isso pode ajudar a melhorar o contraste da imagem e possibilitar a detecção de exoplanetas e companheiros fracos na órbita próxima dessas estrelas.

Foi desenvolvida uma simulação do sistema no OOMAO (Object-Oriented, Matlab & Adaptive Optics), onde a fase é medida por meio de um sensor de frente de onda do tipo Shack-Hartmann. Em seguida, um algoritmo de reconstrução de sobre-relaxamento contínuo estima o mapa de fase e transmite os dados para o espelho deformável (DM) e para a APM. A máscara é colocada no plano conjugado da pupila do telescópio.

Essa APM permite ao astrônomo manipular a PSF das imagens por meio do bloqueio ativo das áreas da frente de onda que possuam uma excursão de fase média maior que um certo valor limite. A remoção dessas partes incoerentes da frente de onda reduz o halo da PSF, melhorando a detecção de exoplanetas.

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