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Adaptive optics produces ultrasharp images of sunspot

10/08/2005 07:00AM

Adaptive optics produces ultrasharp images of sunspot
This image, spanning an area more than three times wider than Earth, was made possible by the Dunn's recently completed AO76 advanced adaptive optics image correction system and a new high-resolution CCD camera.

The Dunn is the nation's premier high-resolution solar telescope. The Association of Universities for Research in Astronomy operates the Dunn as part of the National Solar Observatory under a cooperative agreement with the NSF.

The dark cores of penumbral fibrils and bright penumbral grains are seen as well in the sunspot penumbra (the fluted structures radiating outward from the spot). These features hold the key to understanding the magnetic structure of sunspots and can only be seen in ultra high-resolution images such as this one. Magnetism in solar activity is the "dark energy problem" being tackled in solar physics today.

Normally such features are beyond the grasp of ground-based solar telescopes because of blurring by Earth's turbulent atmosphere. The Dunn's AO76 system compensates for much of that blurring by reshaping a deformable mirror 130 times a second to match changes in the atmosphere and refocuses incoming light. This allows the Dunn to operate at its diffraction limit (theoretical best) of 0.14 arc-second resolution, rather than the 1.0 to 0.5 arc-second resolution normally allowed by Earth's atmosphere.

The Dunn has two high-order adaptive optics benches, the only telescope in the world with two systems, which enhances instrument setup and operations.

This image was built from a series of 80 images, each 1/100th of a second long (10 ms), taken over a period of 3 seconds by a high-resolution Dalsa 4M30 CCD camera in its first observing run after being added to the Dunn. Speckle imaging reconstruction then compiles the 80 images and greatly reduces residual seeing aberrations.

The camera is part of the equipment suite for the Dunn's Diffraction-Limited Spectropolarimeter, which is designed to analyze magnetic field strength and direction inside sunspots.

The Dunn and its new systems are available for the world solar physics community to use.

Technical notes:

Sunspot AR 10810, observed Sept. 23, 2005, 17:03:47 UTC

The image was taken and processed by Friedrich Woeger, a graduate student from the Kiepenheuer-Institut fur Sonnenphysik in Freiburg, Germany, with the assistance of Chris Berst of NSO. Woeger is working as a summer student with Thomas Rimmele at National Solar Observatory at Sunspot, NM.

The camera chip is 2,048 x 2,048 pixels in size. This image is 1,868 pixels square because of the speckle reconstruction technique and other factors.

The image was taken in G-band, a blue part of the spectrum (430.5 nm) where magnetic features stand out in high contrast. The G-band contains spectral lines formed by CH molecules.

The finished image spans an angle of about 56 arc-seconds, equivalent to about 3.2 times the diameter of Earth, or 40,630 km (~25,190 miles), at the visible surface of the Sun.

The companion image includes a NASA image of Earth to scale on the left side and an unprocessed single frame on the right half.

Dunn Solar Telescope: Aperture, 76 cm; diffraction limit, 0."14 @ 430.5 nm (G-band) or 0".17 @ 500 nm.

Adaptive optics type: Shack-Hartmann wavefront correction system.

Click here for more about this subject. -Ed.



En Francais (via Google)

Le systeme optique adaptatif produit des images d'ultrasharp de tache solaire.

Les technologies de pointe maintenant disponibles au télescope solaire de Dunn de la base nationale de la Science à la tache solaire, NM, indiquent les détails saisissants à l'intérieur des taches solaires et du conseil aux dispositifs restants à découvrir dans l'activité solaire. Cette image d'ultrasharp de la tache solaire AR 10810 montre plusieurs objets d'intérêt scientifique courant. des points lumineux de G-bande, qui indiquent la présence des tubes magnétiques de petite taille de flux, sont vus près de la tache solaire et entre plusieurs granules (colonnes du gaz chaud circulant vers le haut). Crédit d'image: Friedrich Woeger, KIS, et Chris Berst et marque Komsa, NSO/aura/nsf. Cette image, enjambant un secteur plus de trois fois plus au loin que la terre, a été rendue possible par le système adaptatif récemment réalisé de correction d'image du systeme optique avancé par AO76 du Dunn et un nouvel appareil-photo à haute résolution de CCD. Le Dunn est le télescope solaire à haute résolution du premier ministre de la nation. L'association des universités pour la recherche dans l'astronomie actionne le Dunn en tant qu'élément de l'observatoire solaire national aux termes d'un accord coopératif avec le NSF. Les noyaux foncés des fibrilles penumbral et des grains penumbral lumineux sont aussi bien vus dans le pénumbra de tache solaire (les structures cannelées rayonnant à l'extérieur de la tache). Ces dispositifs tiennent la clef sur comprendre la structure magnétique des taches solaires et peuvent seulement être vus dans des images ultra à haute résolution telles que celle-ci. Le magnétisme dans l'activité solaire est "le problème d'énergie foncé" étant abordé dans la physique solaire aujourd'hui. Normalement de tels dispositifs sont au delà de la prise des télescopes solaires au sol en raison du flou par l'atmosphère turbulente de Earth's. Le système de l'cAo76 du Dunn compense beaucoup de cela qui brouille en remodelant un miroir deformable 130 fois par seconde d'assortir des changements de l'atmosphère et de la lumière entrante de refocuses. Ceci permet au Dunn de fonctionner à sa limite de diffraction (meilleur théorique) des 0,14 arc-deuxièmes résolutions, plutôt que les 1,0 à 0,5 arc-deuxièmes résolutions normalement permises par l'atmosphère de Earth's. Le Dunn a deux bancs adaptatifs d'ordre élevé de systeme optique, le seul télescope dans le monde avec deux systèmes, qui augmente l'installation et les opérations d'instrument. Cette image a été établie d'une série de 80 images, chaque 1/100th d'un deuxième long (mme. 10), succédé une période de 3 secondes par un appareil-photo à haute résolution de CCD de Dalsa 4M30 dans son premier observer couru après avoir été ajouté au Dunn. La reconstruction de formation image de tache compile alors les 80 images et réduit considérablement le résiduel voyant des aberrations. L'appareil-photo fait partie de la suite d'équipement pour le Spectropolarimeter diffraction-Limited du Dunn, qui est conçu pour analyser la force et la direction de champ magnétique à l'intérieur des taches solaires. Le Dunn et ses nouveaux systèmes sont disponibles pour la communauté solaire de physique du monde pour employer. Notes techniques: La tache solaire AR 10810, observée septembre 23, 2005, UTC de 17:03:47 l'image a été prise et traité par Friedrich Woeger, un étudiant gradué de la fourrure Sonnenphysik de Kiepenheuer-Institut dans Freiburg, Allemagne, avec l'aide de Chris Berst de NSO. Woeger travaille en tant qu'étudiant d'été avec Thomas Rimmele à l'observatoire solaire national à la tache solaire, NM. Le morceau d'appareil-photo est 2.048 x 2.048 Pixel dans la taille. Cette image est 1.868 Pixel ajustent en raison de la technique de reconstruction de tache et d'autres facteurs. L'image a été prise dans la G-bande, une partie bleue du spectre (430,5 nm) où les dispositifs magnétiques se tiennent dehors dans le contraste élevé. La G-bande contient les lignes spectrales constituées par des molécules de CH. L'image finie enjambe un angle d'environ 56 arc-secondes, équivalent environ à 3,2 fois le diamètre de la terre, ou de 40.630 kilomètres (milles ~25,190), sur la surface évidente du soleil. L'image de compagnon inclut une image de la NASA de la terre pour mesurer sur le côté gauche et une armature simple non-traitée sur la moitié droite. Télescope Solaire De Dunn: Ouverture, 76 centimètres; limite de diffraction, 0."14 @ 430,5 nm (G-bande) ou 0".17 @ 500 nm. Type adaptatif de systeme optique: Système de correction de front des ondes de Shack-Hartmann.

Click ici pour plus au sujet de ce sujet. - Ed.

Auf Deutsch (verwenden von Google)

Anpassungsfähige Optik produziert ultrasharpbilder von Sunspot.

Die neuen Technologien jetzt, die am nationalen der WissenschaftsSolarteleskop Dunn grundlage am Sunspot, NM vorhanden sind, decken auffallende Details innerhalb der in der Solartätigkeit zu entdeckenden Sunspots auf und Tips an den Eigenschaften, die restlich sind. Dieses ultrasharpbild von Sunspot AR 10810 zeigt einige Gegenstände des gegenwärtigen wissenschaftlichen Interesses. helle Punkte des G-Bandes, die das Vorhandensein der kleinräumigen magnetischen Flußschläuche anzeigen, werden nahe dem Sunspot und zwischen einige Körnchen gesehen (die Spalten des heißen Gases aufwärts verteilend). Bildgutschrift: Friedrich Woeger, KIS und Chris Berst und Markierung Komsa, NSO/AURA/NSF. Dieses Bild, ein Bereich mehr als dreimal überspannend weit als Masse, wurde durch das des Dunns vor kurzem abgeschlossene AO76 vorgerückte anpassungsfähige Optikbild-Korrektursystem und eine neue hochauflösende CCD-Kamera ermöglicht. Das Dunn ist das Premierhochauflösende Solarteleskop der Nation. Die Verbindung der Universitäten für Forschung in der Astronomie läßt das Dunn als Teil der nationalen Solarsternwarte unter einer kooperativen Vereinbarung mit dem NSF laufen. Die dunklen Kerne der penumbral Fäserchen und der hellen penumbral Körner werden außerdem in den Sunspotpenumbra gesehen (die geriffelten Strukturen, die außerhalb vom Punkt ausstrahlen). Diese Eigenschaften halten den Schlüssel zum Verstehen der magnetischen Struktur von Sunspots und können in extrem hochauflösende Bilder wie dieses nur gesehen werden. Magnetismus in der Solartätigkeit ist das "dunkle Energieproblem", das heute in der Solarphysik angepackt wird. Normalerweise sind solche Eigenschaften über der Reichweite der bodennahen Solarteleskope hinaus wegen des Verwischens durch Earths turbulente Atmosphäre. Das AO76-System des Dunns entschädigt viel von dem, das indem es einen deformable Spiegel 130mal ein Sekunde, Änderungen in in der Atmosphäre und ankommenden dem Licht der refocuses zusammenzubringen verwischt, umgestaltet. Dieses läßt das Dunn an seiner Beugungsgrenze (theoretisches bestes) auf 0,14 Bogen-zweite Auflösung funktionieren, anstatt die 1,0 bis 0,5 Bogen-zweite Auflösung, die normalerweise durch Atmosphäre Earths erlaubt wird. Das Dunn hat zwei höherwertig anpassungsfähige Optikbänke, das einzige Teleskop in der Welt mit zwei Systemen, die Instrumenteinstellung und -betriebe erhöht. Dieses Bild wurde von einer Reihe von 80 Bildern, jede 1/100. von einem zweiten langem (Ms 10) errichtet, übernommen eine Periode von 3 Sekunden durch eine hochauflösende CCD-Kamera Dalsa 4M30 in seinem ersten Beobachten nachgelaufen, dem Dunn hinzugefügt werden. Tupfenbelichtungsrekonstruktion kompiliert dann die 80 Bilder und verringert groß den Rückstand, der Abweichungen sieht. Die Kamera ist ein Teil des Ausrüstungssuite für das des Dunns beugungsbegrenzte Spectropolarimeter, das entworfen wird, um Stärke und Richtung des magnetischen Feldes innerhalb der Sunspots zu analysieren. Das Dunn und seine neuen Systeme sind vorhanden für die Weltsolarphysikgemeinschaft zu verwenden. Technische Anmerkungen: Der Sunspot AR 10810, beobachtet Sept. 23, 2005, 17:03:47 UTC das Bild wurde genommen und verarbeitet durch Friedrich Woeger, arbeitet ein Schulabgänger vom Pelz Sonnenphysik Kiepenheuer-Institut in Freiburg, Deutschland, mit der Unterstützung von Chris Berst von NSO. Woeger als Sommerkursteilnehmer mit Thomas Rimmele an der nationalen Solarsternwarte am Sunspot, NM. Der Kameraspan ist 2.048 x 2.048 Pixel in der Größe. Dieses Bild ist 1.868 Pixel quadrieren wegen der Tupfenrekonstruktiontechnik und anderer Faktoren. Das Bild wurde im G-Band, ein blaues Teil des Spektrums (430,5 nm) genommen wo magnetische Eigenschaften heraus im hohen Kontrast stehen. Das G-Band enthält die spektralen Linien, die durch CHMOLEKÜLE gebildet werden. Das fertige Bild überspannt einen Winkel von ungefähr 56 Bogen-Sekunden, gleichwertig bis ungefähr 3,2 mal den Durchmesser von Masse oder von 40.630 Kilometern (Meilen ~25,190), an der sichtbaren Oberfläche der Sonne. Das Begleiterbild umfaßt ein NASA-Bild von Masse, um auf der linken Seite und einem unverarbeiteten einzelnen Rahmen auf der rechten Hälfte einzustufen. SolarcTeleskop Dunn: Blendenöffnung, 76 Zentimeter; Beugungsgrenze, 0."14 @ 430,5 nm (G-Band) oder 0".17 @ 500 nm. Anpassungsfähige Optikart: Wavefront-Korrektursystem Shack-Hartmann.

Click hier für mehr über dieses Thema. - Ed.

In Italiano (usando Google)

L'ottica adattabile produce le immagini del ultrasharp del sunspot.

Le tecnologie avanzate ora disponibili al telescopio solare di Dunn del fondamento nazionale di scienza al sunspot, NM, stanno rivelando i particolari notevoli all'interno dei sunspots e del suggerimento alle caratteristiche restanti da scoprire nell'attività solare. Questa immagine del ultrasharp del sunspot AR 10810 mostra parecchi oggetti di interesse scientifico corrente. i punti luminosi della G-fascia, che indicano la presenza dei tubi magnetici su scala ridotta di cambiamento continuo, sono visti vicino al sunspot e fra parecchi granelli (colonne di gas caldo che circolano verso l'alto). Accreditamento di immagine: Friedrich Woeger, KIS e Chris Berst e contrassegno Komsa, NSO/aura/nsf. Questa immagine, misurante una zona più di tre volte più largamente della terra, è stata permessa dal sistema adattabile recentemente completato di correzione di immagine di ottica avanzato AO76 del Dunn e da una nuova macchina fotografica ad alta definizione del CCD. Il Dunn è il telescopio solare ad alta definizione del premier della nazione. L'associazione delle università per ricerca nell'astronomia funziona il Dunn come componente dell'osservatorio solare nazionale sotto un accordo cooperativo con il NSF. I nuclei scuri delle fibrille penumbral e dei grani penumbral luminosi sono visti pure nel penumbra di sunspot (le strutture scanalate in che si irradiano esternamente dal punto). Queste caratteristiche tengono la chiave a capire la struttura magnetica dei sunspots e possono essere viste soltanto nelle immagini ultra ad alta definizione come questa. Il magnetismo nell'attività solare è "il problema energetico scuro" che è affrontato oggi nella fisica solare. Tali caratteristiche sono normalmente oltre la stretta dei telescopi solari a terra a causa dell'offuscamento dall'atmosfera turbolento della Earth. Il sistema di AO76 del Dunn compensa molto di quello che offusca rimodellando uno specchio deformable 130 volte un il secondo abbinare i cambiamenti nell'atmosfera e nella luce ricevuta dei refocuses. Ciò permette che il Dunn funzionino al relativo limite di diffrazione (la cosa migliore teorico) di 0,14 arco-seconde risoluzioni, piuttosto che le 1,0 - 0,5 arco-seconde risoluzioni permesse normalmente dall'atmosfera della Earth. Il Dunn ha due banchi adattabili high-order di ottica, l'unico telescopio nel mondo con due sistemi, che aumenta la messa a punto ed i funzionamenti dello strumento. Questa immagine è stata sviluppata da una serie di 80 immagini, ogni 1/100th di un secondo lungo (spettrografia di massa 10), assunto la direzione di un periodo di 3 secondi da una macchina fotografica ad alta definizione del CCD di Dalsa 4M30 nella relativa prima osservazione fatta funzionare dopo la aggiunta al Dunn. La ricostruzione di formazione immagine della macchiolina allora compila le 80 immagini e notevolmente riduce il residuo che vede le aberrazioni. La macchina fotografica fa parte del suite dell'apparecchiatura per lo Spectropolarimeter diffraction-Limited del Dunn, che è destinato per analizzare la resistenza ed il senso del campo magnetico all'interno dei sunspots. Il Dunn ed i relativi nuovi sistemi sono a disposizione per la Comunità solare di fisica del mondo per usare. Note tecniche: Il sunspot AR 10810, osservato 23 settembre 2005, UTC di 17:03:47 l'immagine è stato preso e proceduto da Friedrich Woeger, un allievo laureato dalla pelliccia Sonnenphysik di Kiepenheuer-Institut in Freiburg, Germania, con l'assistenza di Chris Berst di NSO. Woeger sta lavorando come allievo di estate con Thomas Rimmele all'osservatorio solare nazionale al sunspot, NM. Il circuito integrato della macchina fotografica è 2.048 x 2.048 pixel nel formato. Questa immagine è 1.868 pixel quadra a causa della tecnica di ricostruzione della macchiolina e di altri fattori. L'immagine è stata presa in G-fascia, una parte blu dello spettro (430,5 nm) dove le caratteristiche magnetiche si levano in piedi fuori nell'alto contrasto. La G-fascia contiene le linee spettrali costituite dalle molecole del CH. L'immagine rifinita misura un angolo di circa 56 arco-secondi, equivalente a circa 3,2 volte il diametro di terra, o di 40.630 chilometri (miglia ~25,190), alla superficie visibile del sole. L'immagine del compagno include un'immagine della NASA di terra per regolare sulla parte di sinistra e su una singola struttura non trattata sulla metà giusta. Telescopio Solare Di Dunn: Apertura, 76 centimetri; limite di diffrazione, 0."14 @ 430,5 nm (G-fascia) o 0".17 @ 500 nm. Tipo adattabile di ottica: Sistema di correzione di fronte d'onda di Shack-Hartmann.

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En Español (usando Google)

La óptica adaptante produce imágenes del ultrasharp de la mancha solar.

Las tecnologías avanzadas ahora disponibles en el telescopio solar de Dunn de la fundación nacional de la ciencia en la mancha solar, NM, están revelando los detalles llamativos dentro de manchas solares y la indirecta en las características restantes que se descubrirá en actividad solar. Esta imagen del ultrasharp de la mancha solar AR 10810 demuestra varios objetos del interés científico actual. los puntos brillantes de la G-venda, que indican la presencia de los tubos magnéticos en reducida escala del flujo, se consideran cerca de la mancha solar y entre varios gránulos (columnas del gas caliente que circulan hacia arriba). Crédito de la imagen: Friedrich Woeger, KIS, y Chris Berst y marca Komsa, NSO/AURA/NSF. Esta imagen, atravesando un área más de tres veces más de par en par que la tierra, fue hecha posible por el sistema adaptante avanzado AO76 recientemente terminado de la corrección de la imagen de la óptica del Dunn y una cámara fotográfica de alta resolución nueva del CCD. El Dunn es el telescopio solar de alta resolución del primero ministro de la nación. La asociación de las universidades para la investigación en astronomía funciona el Dunn como parte del observatorio solar nacional según los términos de un acuerdo cooperativo con el NSF. Los corazones oscuros de fibrillas penumbral y de granos penumbral brillantes se consideran también en la penumbra de la mancha solar (las estructuras estriadas que irradian hacia fuera del punto). Estas características llevan a cabo la llave a entender la estructura magnética de manchas solares y se pueden considerar solamente en imágenes ultra de alta resolución tales como ésta. El magnetismo en actividad solar es el "problema de energía oscuro" que es abordado en la física solar hoy. Tales características están normalmente más allá del asimiento de telescopios solares terrestres debido a velar al lado de la atmósfera turbulenta de Earth's. El sistema de AO76 del Dunn compensa para mucho de eso que vela formando de nuevo un espejo deformable 130 veces al segundo de emparejar cambios en la atmósfera y la luz entrante de los refocuses. Esto permite que el Dunn funcionen en su límite de difracción (la mejor teórico) de 0,14 arco-segundas resoluciones, más bien que las 1,0 a 0,5 arco-segundas resoluciones permitidas normalmente por la atmósfera de Earth's. El Dunn tiene dos bancos adaptantes de categoría alta de la óptica, el único telescopio en el mundo con dos sistemas, que realza la disposición y operaciones del instrumento. Esta imagen fue construida de una serie de 80 imágenes, cada a/100o de un segundo largo (el ms 10), asumido el control un período de 3 segundos por una cámara fotográfica de alta resolución del CCD de Dalsa 4M30 en su primera observación funcionada después de ser agregada al Dunn. La reconstrucción de la proyección de imagen del punto entonces compila las 80 imágenes y reduce grandemente la residual que considera aberraciones. La cámara fotográfica es parte de la habitación del equipo para el Spectropolarimeter diffraction-Limited del Dunn, que se diseña para analizar fuerza y la dirección del campo magnético dentro de manchas solares. El Dunn y sus nuevos sistemas están disponibles para la comunidad solar de la física del mundo para utilizar. Notas técnicas: La mancha solar AR 10810, observada de sept. el 23 de 2005, UTC de 17:03:47 la imagen fue tomada y procesado por Friedrich Woeger, un estudiante graduado de la piel Sonnenphysik de Kiepenheuer-Institut en Freiburg, Alemania, con la ayuda de Chris Berst de NSO. Woeger está trabajando como estudiante del verano con Thomas Rimmele en el observatorio solar nacional en la mancha solar, NM. La viruta de la cámara fotográfica es 2.048 x 2.048 pixeles de tamaño. Esta imagen es 1.868 pixeles ajusta debido a la técnica de la reconstrucción del punto y otros factores. La imagen fue tomada en la G-venda, una parte azul del espectro (430,5 nm) donde las características magnéticas están paradas hacia fuera en alto contraste. La G-venda contiene las líneas espectrales formadas por las moléculas de CH. La imagen acabada atraviesa un ángulo de cerca de 56 arco-segundos, equivalente a cerca de 3,2 por el diámetro de la tierra, o de 40.630 kilómetros (millas ~25,190), en la superficie visible del sol. La imagen del compañero incluye una imagen de la NASA de la tierra para escalar en el lado izquierdo y un solo marco sin procesar en la mitad derecha. Telescopio Solar De Dunn: Abertura, 76 centímetros; límite de difracción, 0."14 @ 430,5 nm (G-venda) o 0".17 @ 500 nm. Tipo adaptante de la óptica: Sistema de la corrección del frente de onda de Shack-Hartmann.

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