Vad är optisk interferometri?

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

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

Ordet ”optisk” i titeln kan vara missvisande, 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 hjälp av specialiserade optiska enheter. Detta kan inkludera radiovågor, som används allmänt inom astronomi för att samla in data om extremt avlägsna objekt. 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 delar av utrustning kan kombineras, såsom en bank av radioteleskop, i optisk interferometri arbete. När våglängderna kombineras och interferens utvecklas, kan observatörer upptäcka information i utkanten av data som kan ge insikt i arten av de källor som observeras. Denna process kan vara användbar för allt från att ta extremt exakta mätningar av fenomen på jorden till att testa teorier om sammansättningen av avlägsna stjärnor.

Några tidiga experiment med astronomisk optisk interferometri visade att tidigare teorier om rymdens sammansättning var felaktiga. I många århundraden hade människor trott att ett ämne som kallas ”eter” fanns i atmosfären och fungerade som en ledare för ljud och ljus. På 1800-talet gjorde observationer tagna med hjälp av optisk interferometri några hål i teorin, och på 1900-talet gick vetenskapen framåt med stormsteg för att demontera teorin helt och hållet och ersätta den med andra modeller för att förklara universum.