SPHERE прошла приемочные испытания в Европе в декабре 2013 года, а затем была отправлена ??на Паранал. Тонкая повторная сборка была завершена в мае 2014 года, и теперь инструмент установлен на VLT Unit Telescope 3. SPHERE является последним из второго поколения инструментов для VLT (первыми тремя были X-shooter, KMOS и MUSE).SPHERE сочетает в себе несколько передовых методов, чтобы дать самый высокий контраст, когда-либо достигнутый для прямого изображения планет — намного больше того, что можно было достичь с помощью NACO, который сделал первое прямое изображение экзопланеты. Для достижения впечатляющих характеристик SPHERE потребовалась ранняя разработка новых технологий, в частности, в области адаптивной оптики, специальных детекторов и компонентов коронографа.
Основная цель SPHERE — найти и охарактеризовать гигантские экзопланеты, вращающиеся вокруг близких звезд, с помощью прямых изображений [1]. Это чрезвычайно сложная задача, поскольку такие планеты находятся очень близко к своим родительским звездам на небе, а также намного слабее. На обычном изображении, даже в лучших условиях, свет звезды полностью заглушает слабое свечение планеты. Таким образом, весь дизайн SPHERE направлен на достижение максимально возможной контрастности крошечного участка неба вокруг ослепительной звезды.
Первым из трех новых методов, используемых SPHERE, является экстремальная адаптивная оптика для коррекции влияния атмосферы Земли, чтобы изображения были более резкими, а контраст экзопланеты увеличился. Во-вторых, коронограф используется, чтобы заблокировать свет от звезды и еще больше увеличить контраст.
Наконец, применяется метод, называемый дифференциальной визуализацией, который использует различия между планетным и звездным светом с точки зрения его цвета или поляризации — и эти тонкие различия также могут быть использованы для выявления невидимой в настоящее время экзопланеты [2].SPHERE был разработан и построен следующими институтами: Institut de Planetologie et d’Astrophysique de Grenoble; Институт меховой астрономии Макса Планка в Гейдельберге; Лаборатория астрофизики Марселя; Лаборатория космических исследований и приборов в астрофизической обсерватории Парижа; Лаборатория Лагранжа в Ницце; ONERA; Женевская обсерватория; Итальянский национальный институт астрофизики, координируемый Osservatorio Astronomico di Padova; Институт астрономии, ETH Zurich; Астрономический институт Амстердамского университета; Нидерландская исследовательская школа астрономии (NOVA-ASTRON) и ESO.
Во время первых световых наблюдений несколько тестовых целей наблюдались с использованием множества различных режимов SPHERE. Среди них — одно из лучших на сегодняшний день изображений кольца пыли вокруг ближайшей звезды HR 4796A. На нем не только показано кольцо с исключительной четкостью, но и показано, насколько хорошо СФЕРА может подавлять блики яркой звезды в центре изображения.После дальнейших обширных испытаний и научных наблюдений SPHERE будет доступен астрономическому сообществу в конце 2014 года.
Примечания[1] Большинство известных в настоящее время экзопланет было обнаружено с использованием косвенных методов, таких как изменение лучевой скорости родительской звезды или падение яркости звезды, вызванное проходящей экзопланетой. Пока что удалось получить прямые изображения лишь нескольких экзопланет.
[2] Еще один, но более простой трюк, используемый SPHERE, заключается в том, чтобы сделать много снимков объекта, но со значительным поворотом изображения между ними. Вращающиеся объекты на изображениях являются артефактами процесса создания изображений, а объекты, которые остаются на одном месте, являются реальными объектами в небе.