אסטרונומים המציאו תחבולה מחוכמת לשיפור הביצועים של טלסקופים: היא גורמת לכך שכאילו יש לנו טלסקופ גדול יותר מזה שיש לנו באמת. השיטה, שנקראת אינטרפרומטריה, משתמשת בטלסקופים מרוחקים זה מזה, בסידור מיוחד, כדי לשפר את כושר ההפרדה של פרטים עדינים בגרמי שמיים. כשדיברנו על טלסקופים, ראינו שכושר ההפרדה של טלסקופ משתפר ככל שהקוטר שלו גדל. אילו יכולנו לבנות טלסקופ אופטי או טלסקופ רדיו איכותי ברוחב קילומטר וחצי, למשל, היינו מקבלים כושר הפרדה מופלא (במיוחד אילו הטלסקופ היה בחלל, שם אפשר לנצל את כושר ההפרדה המלא בלי שהנצנוץ של האטמוספירה יהרוס אותו). אי אפשר לבנות טלסקופ ברוחב קילומטר וחצי, אבל האסטרונומים מצאו פתרון חלקי לבעיה.
מכשולים הנדסיים ועלויות בנייה גבוהות הופכים טלסקופ ברוחב קילומטר וחצי לבלתי אפשרי. אבל הרבה יותר קל לבנות שני טלסקופים גדולים, להציב אותם במרחק קילומטר וחצי זה מזה, ולגרום להם לעבוד יחד ולצפות באותו אזור בשמיים. הסוד הוא שהאור שלהם (או גלי הרדיו, בטלסקופי רדיו) צריך להגיע לגלאי אחד, בדיוק כמו שכל האור של טלסקופ יחיד מגיע לגלאי אחד: שני הטלסקופים צריכים לפעול כמו טלסקופ אחד, אף שהם רחוקים זה מזה. בטלסקופי רדיו עושים זאת כשהופכים את גלי הרדיו לאותות חשמליים, ושולחים אותם מהטלסקופים השונים למתקן מרכזי אחד, שבו מעבדים אותם יחד. אפשר להבין למה אינטרפרומטריה אופטית קשה יותר מאינטרפרומטריית רדיו אם נזכור את הטבע הגלי של האור. כדי לשלב גלי אור מטלסקופים נפרדים, צריך ליישר את הגלים בדיוק של חלק קטן מאורך הגל – אחרת הגלים עלולים לבטל זה את זה, כמו בהתאבכות. לשם כך צריך לדעת את המרחק בין הטלסקופים בדיוק של יותר ממיליונית המטר! בגלי רדיו, הארוכים בהרבה, הדרישה מחמירה הרבה פחות.
באדיבות NRAO
בעזרת אינטרפרומטריה הצליחו האסטרונומים למדוד פרטים זוויתיים קטנים להפליא – עד כ-20 מיליוניות של שנייה קשת – בכוכבים ובגלקסיות רחוקים. השיטה הצליחה במיוחד בטלסקופי רדיו, שיצרו תמונות יפות של פרטים בגלקסיות רחוקות. אחד המצפים המתקדמים מהסוג הזה הוא ה-VLA של מצפה הרדיו הלאומי של ארצות הברית, עם 27 צלחות רדיו ניידות שמפוזרות על פני שטח שרוחבו עד 36 קילומטרים. ב-1986 ביצעו אסטרונומים את האינטרפרומטריה הראשונה עם טלסקופ בחלל: טלסקופ רדיו בחלל חובר לטלסקופ על הקרקע, וכך הקוטר האפקטיבי של הטלסקופ גדל אל מעבר לקוטר כדור הארץ!
טלסקופ אופק האירועים (Event Horizon Telescope, EHT) הוא מצפה וירטואלי בגודל של פלנטה: רשת עולמית של טלסקופי רדיו מתואמים. הוא משתמש בשיטה שנקראת אינטרפרומטריה בבסיס ארוך מאוד (VLBI) כדי לדמות טלסקופ בגודל כדור הארץ. בזכות שילוב של נתונים ממקומות רבים בעולם, בעזרת שעונים אטומיים מדויקים, יש ל-EHT כושר ההפרדה הזוויתי הגבוה ביותר מכל מצפה על הקרקע. הוא הצליח במיוחד להציץ ישירות אל הסביבות הקיצוניות של חורים שחורים על-מסיביים. ב-2019 פרסם צוות ה-EHT תמונה של ה"צל" של חור שחור במסה של 6.5 מיליארד מסות שמש, במרכז הגלקסיה האליפטית M87, במרחק 55 מיליון שנות אור בצביר מזל בתולה. וב-2022 פרסם תמונה של החור השחור במסה של 4 מיליון מסות שמש (קשת A*) במרכז הגלקסיה שלנו, שביל החלב, במרחק 27,000 שנות אור בלבד.
אינטרפרומטריה אופטית עדיין ניסיונית יותר, כי אורך הגל של האור קצר בהרבה מזה של גלי רדיו (באינפרה-אדום זה מעט קל יותר). כשמשלבים את האור מכמה טלסקופים כדי לשפר את כושר ההפרדה, צריך לשמור על הפאזה של אותות האור, וזה דורש דיוק של חלק קטן מאורך הגל של האור הנראה. המחיר הוא בדרך כלל שצריך אות חזק, ולכן אפשר לצפות כך רק בגרמי שמיים בהירים. בין הטלסקופים הגדולים שמשלבים את האור שלהם לאינטרפרומטריה נמצאים ארבעת הטלסקופים של ה-VLT בצ'ילה, בקוטר 8 מטרים כל אחד (ובעבר גם שני טלסקופי קק בהוואי, בקוטר 10 מטרים). באריזונה, הטלסקופ הבינוקולרי הגדול (LBT) משלב את האור משתי המראות שלו, בקוטר 8.4 מטרים כל אחת, על מתקן משותף, והוא מבצע אינטרפרומטריה כבר יותר מעשור. לשיטה יש עתיד מבטיח. "יישום החלומות" של אינטרפרומטריה אופטית או אינפרה-אדומה הוא לבטל (לאפס) את האור של כוכב קרוב, ולחפש ישירות פלנטה דמוית כדור הארץ שמקיפה אותו. זה אולי יתאפשר בעתיד, ככל הנראה בעיקר ממשימות בחלל.
→ הסעיף הקודם: 10.27 טלסקופ החלל האבל | הסעיף הבא: 10.29 שטח איסוף וכושר הפרדה ←