Tim yang dipimpin UCLA telah menangkap gambar paling detail pernah ada dari cakram di sekitar bintang jauh beta Canis Minoris menggunakan lentera fotonik inovatif pada satu teleskop. Terobosan ini mengungkap struktur tersembunyi tanpa perlu teleskop ganda. Penemuan ini mengungkap cakram hidrogen yang tidak seimbang pada jarak 162 tahun cahaya.
Para astronom selama ini mengandalkan penghubungan beberapa teleskop untuk mendapatkan gambar paling tajam dari objek langit yang jauh, tetapi teknik baru telah menghancurkan batasan itu. Menggunakan Teleskop Subaru di Hawaii, tim yang dipimpin peneliti dari University of California, Los Angeles (UCLA) menggunakan perangkat lentera fotonik untuk mengambil gambar cakram yang mengelilingi beta Canis Minoris (β CMi), bintang sekitar 162 tahun cahaya jauhnya di rasi bintang Canis Minor.
Lentera fotonik, yang dikembangkan oleh kolaborator termasuk University of Sydney dan University of Central Florida, membagi cahaya bintang masuk menjadi beberapa saluran berdasarkan pola gelombang depan dan warna. Hal ini memungkinkan metode komputasi canggih untuk merekonstruksi gambar resolusi tinggi yang menangkap detail halus yang sebaliknya hilang. Perangkat ini merupakan bagian dari instrumen FIRST-PL pada sistem Subaru Coronagraphic Extreme Adaptive Optics, yang dioperasikan oleh National Astronomical Observatory Jepang.
"Dalam astronomi, detail gambar paling tajam biasanya diperoleh dengan menghubungkan teleskop. Tetapi kami melakukannya dengan satu teleskop dengan memasukkan cahayanya ke dalam serat optik yang dirancang khusus, yang disebut lentera fotonik," kata Yoo Jung Kim, calon doktor UCLA dan penulis utama studi yang diterbitkan di The Astrophysical Journal Letters.
Pengamatan mengungkapkan cakram hidrogen yang berputar cepat di sekitar β CMi, dengan sisi yang berputar ke arah Bumi tampak lebih biru karena efek Doppler. Peneliti mengukur pergeseran posisi berdasarkan warna dengan presisi lima kali lebih besar daripada sebelumnya, mengonfirmasi rotasi cakram dan menemukan asimetri tidak seimbang yang tidak terduga. "Kami tidak mengharapkan mendeteksi asimetri seperti ini, dan itu akan menjadi tugas bagi astrofisikawan yang memodelkan sistem ini untuk menjelaskan keberadaannya," tambah Kim.
Turbulensi atmosfer menjadi tantangan, yang diatasi melalui optik adaptif dan teknik pemrosesan data baru yang dikembangkan oleh Kim. Metode ini melampaui batas difraksi pencitraan tradisional, memungkinkan pandangan yang lebih jelas terhadap objek yang lebih kecil, lebih redup, dan lebih jauh.
Kolaborasi internasional mencakup institusi seperti University of Hawai'i, California Institute of Technology, Paris Observatory, dan lainnya. "Pekerjaan ini menunjukkan potensi teknologi fotonik untuk memungkinkan jenis pengukuran baru dalam astronomi," kata Nemanja Jovanovic dari Caltech. Terobosan ini dapat mengubah studi tentang bintang, planet, dan struktur kosmik.