¿Las funciones de dispersión de puntos de grandes telescopios individuales que usan óptica adaptativa todavía se parecen a las funciones de Airy para filtros de banda estrecha?

esta respuesta a la afirmación de que los telescopios de clase 30 m tendrán una resolución muy superior al Hubble: ¿verdad? menciones

...la posibilidad de obtener imágenes casi limitadas por difracción usando óptica adaptativa.

El ejemplo más familiar de óptica limitada por difracción cercana es el telescopio espacial Hubble, que ha estado operando durante unos 30 años sobre la atmósfera terrestre. Mediante un análisis exhaustivo de las imágenes resultantes de una sola estrella en varias posiciones desenfocadas utilizando la recuperación de fase , ha sido posible determinar un mapa de error de fase estático para el sistema y utilizarlo para generar funciones de dispersión de puntos simuladas que luego pueden ser se utiliza para deconvolucionar imágenes de intensidad, agudizándolas de una manera basada en la ciencia para ver características tenues cercanas a estrellas mucho más brillantes, por ejemplo.

Las imágenes a continuación son de Krist, Hook & Stoehr (2011) 20 años de modelado óptico del telescopio espacial Hubble utilizando Tiny Tim (pago, también researchgate .

Véase también Compatibilidad con WFC3 en Tiny Tim

También debo citar a JD Rhodes et al (2007) The Stability of the Point-Spread Function of the Advanced Camera for Surveys on the Hubble Space Telescope and Implications for Weak Gravitational Lensing (también arXiv y Caltech ), que analiza (entre otras cosas) la interacción entre los modelos de llovizna y PSF.

Pregunta: ¿Las funciones de dispersión de puntos de grandes telescopios individuales ¹ que utilizan óptica adaptativa todavía se parecen a las funciones de Airy para filtros de banda estrecha?

Si bien las superficies de fase del telescopio espacial Hubble son relativamente estáticas, el objetivo de la óptica adaptativa es modular dinámicamente el mapa de fase de la apertura para compensar la distorsión del frente de onda en la atmósfera. Dado que esto no se puede hacer perfectamente, la función de dispersión de puntos resultante puede diferir del patrón de difracción familiar de una abertura circular ocluida por una obstrucción central y aspas de araña.

Para un filtro de banda estrecha, ¿cómo se ven? ¿Todavía muestran un disco Airy?

¹ a diferencia de ¿Cómo se ve una "función de dispersión de puntos" de banda estrecha para exposiciones largas desde la gran apertura interferométrica del VLT?

De la página HST de la ESA heic1819 — Publicación de fotos; El Hubble revela la sombra del murciélago cósmico en la cola de la serpiente y ¿cuál es la causa de todos estos anillos concéntricos y nítidos alrededor de las estrellas brillantes en esta imagen del HST? :

Aquí hay un ROI recortado y monocromático:

Más estirado en contraste y tamaño:

Figura 2. Mapa de los errores combinados de la superficie del espejo primario y secundario que quedaron del pulido obtenido utilizando la recuperación de fase en imágenes estelares altamente desenfocadas. Se muestra entre un error de superficie de ±30 nm. Los patrones de oscurecimiento HST y WFPC2 se superponen.

Figura 3. PSF observadas y simuladas con aberración esférica de la cámara de objetos débiles utilizando el filtro (superior) F253M (longitud de onda central de 253 nm) y el filtro (inferior) F486N. Los modelos se generaron utilizando los mapas de error de superficie ópticos antiguos (antes del lanzamiento), los nuevos mapas a partir de la recuperación de fase y los mapas sin error de superficie. Cada PSF tiene aproximadamente 6 segundos de arco de diámetro. Los tres lóbulos son sombras de las almohadillas de sujeción del espejo primario.

Figura 9. (Izquierda) Imagen de larga exposición del sistema binario XZ Tauri usando WFPC2 PC y filtro F675W. Se ve un flujo de salida del sistema que se extiende hacia la parte superior derecha, pero el resplandor de las PSF interfiere con los detalles más cercanos a las estrellas. (Derecha) La imagen después de la sustracción de dos Tiny Tim PSF emparejados con las estrellas. Los residuos del pico de difracción se han enmascarado.