Sådan et andet rum: hvordan rum og jordbaserede teleskoper ser universet

Hvad ser astronomer gennem teleskoper?

Når vi ser på astronomiske objekter som stjerner og galakser,

vi ikke bare se på bigafstande – vi ser også tilbage i tiden. Fordi lys tager tid at rejse, er billedet, vi ser af en fjern galakse, et billede af, hvordan galaksen plejede at se ud. For eksempel er Andromeda-galaksen placeret cirka 2,5 millioner lysår fra Jorden. Hvis en person fra Jorden ser på den gennem et teleskop, vil han se, hvordan galaksen var for 2,5 millioner år siden.

Adam Evans & # 8212; M31, Andromedagalaksen (nu med h-alpha) Uploadet af NotFromUtrecht

Stop med at eksistere for 1 million år siden,Det ville ikke tage lang tid for jordboerne at finde ud af dette. Hvis jordboerne vil se galaksen, som den er nu, så bliver de nødt til at vente og se igen 2,5 millioner år ud i fremtiden.

Hvordan er lys?

Synligt lys er lys, der opfattesmenneskelige øjne kommer i forskellige farver. Dens farve bestemmes af bølgelængden - fra 400 til 700 nm, hvilket svarer til farver fra violet til rød. Elektromagnetisk stråling med bølgelængder kortere end 400 nm eller længere end 700 nm omgiver en person overalt, den er bare ikke synlig. Hele spektret af elektromagnetisk stråling eller elektromagnetisk spektrum er vist i figuren nedenfor.

Generelt er sorten af ​​elektromagnetiske bølger så høj, at mennesker kan betragtes som næsten blinde. Dette er især mærkbart, når du sammenligner det synlige spektrum med alt andet.

Synligt lys er en del af det elektromagnetiske spektrum, der spænder fra meget korte bølgelængde gammastråler til meget lange radiobølger.

Hvordan skinner stjernerne egentlig i lyset?

Ligesom Solen udsender hver stjerne lysi en bred vifte af bølgelængder, gennem hele det synlige spektrum og endda videre. Astronomer kan lære meget ved at studere detaljerne i en stjernes lysspektrum.

Nogle meget varme stjerner udsender lysi ultraviolette bølgelængder (for det meste), mens nogle meget seje stjerner er i det infrarøde område. Der er meget varme genstande, der udsender røntgenstråler og endda gammastråler. Lys fra de svageste og fjerneste genstande har form af radiobølger. Faktisk kan mange af de objekter, der er mest interessante for astronomer i dag, ikke ses selv med det blotte øje. Forskere bruger teleskoper til at detektere svagt lys fra fjerne objekter og til at se objekter med bølgelængder over hele det elektromagnetiske spektrum. Der findes forskellige typer teleskoper til forskellige formål. De samme rumobjekter kan se anderledes ud i dem.

Så hvad er typerne af teleskoper?

Optiske teleskoper og synligt lys

Folk producerer og bruger linser tilstigning i objekter over tusinder af år. De første rigtige teleskoper dukkede dog op i Europa i slutningen af ​​det 16. århundrede. De brugte en kombination af to linser til at få fjerne objekter til at virke tættere og større. Selve udtrykket "teleskop" blev introduceret af den italienske videnskabsmand og matematiker Galileo Galilei. Han byggede det første teleskop i 1608 og lavede efterfølgende mange forbedringer af dets design.

Teleskoper baseret på brydning ellerBøjningen af ​​lys med linser kaldes brydende teleskoper eller blot refraktorer. Alle de tidligste teleskoper, inklusive Galileos, var refraktorer. Mange af de små teleskoper, der bruges af amatørastronomer i dag, er refraktorer. De er især gode til at observere objekter i solsystemet - Månens overflade eller Saturns ringe.

Verdens største refraktive teleskop er ved University of Chicagos Yerkes Observatory i Wisconsin og blev bygget i 1897. Diameteren af ​​dens største linse er 102 cm.

Radioteleskoper

De største optiske teleskoper i verdenDe er reflektorer og samler synligt lys. Og verdens største teleskoper er designet til at indsamle radiobølger – lys ved længere bølgelængder. Sådanne radioteleskoper minder meget om parabolantenner. 

Det største teleskop i verden var placeretved Arecibo Observatory i Puerto Rico, før det kollapsede sidste år. Det var placeret i et naturligt synkehul, der blev dannet, da vand, der strømmede under jorden, opløste kalksten. Da teleskopet var installeret på jorden, kunne det ikke peges mod forskellige dele af himlen. Han observerer kun den del af himlen, der lige nu var over ham.

Andromeda Galaxy i et radioteleskop

Nu i Chile på Mount ArmazonesEt astronomisk observatorium er ved at blive bygget, hvis hovedinstrument bliver Extremely Large Telescope med et segmentspejl med en diameter på 39,3 m. Det består af 798 sekskantede segmenter med en diameter på hver 1,4 meter.

Spejlet vil opsamle 15 gange mere lys,end nogen af ​​de teleskoper, der findes i dag. Teleskopet bliver udstyret med et unikt adaptivt optisk system på 5 spejle, som er i stand til at kompensere for turbulensen i jordens atmosfære og vil gøre det muligt at få billeder med en større detaljegrad end Hubble Orbiting Telescope.

Swinburne Astronomy Productions/ESO — ESO

Den største klynge af radioteleskoper - VLA(Very Large Array, Very Large Antenna Array) - beliggende i staten New Mexico (USA). Disse er 27 radioteleskoper, der fungerer som en enkelt multivibrator kompleks antenne (antennearray). Radioteleskopantenner er 25 meter i diameter.

Rumteleskoper: NASAs store observatorier

Alle teleskoper på Jorden har enen væsentlig begrænsning: den elektromagnetiske stråling, de opsamler, passerer gennem planetens atmosfære. Atmosfæren blokerer en del af strålingen i den infrarøde del af spektret og næsten al stråling i de ultraviolette og højere frekvensområder. Desuden forvrænger bevægelse i atmosfæren lyset. På grund af denne forvrængning blinker stjerner på nattehimlen.

Andromeda i UV-lys

For at minimere disse problemer, mangeobservatorier er bygget i højere højder, hvor der er mindre atmosfære over teleskopet. Den bedste løsning er dog at bruge rumteleskoper, der kredser uden for Jordens atmosfære i rummet. De er udstyret med instrumenter til at observere genstande, der udsender forskellige typer elektromagnetisk stråling - synligt, infrarødt eller ultraviolet lys; samt røntgen- og gammastråling.

Snegletåge i infrarødt lys

NASA-ingeniører og videnskabsmænd har skabt og opsendt fire store observatorier i kredsløb om Jorden for at observere universet i forskellige bånd af det elektromagnetiske spektrum.

Hubble-rumteleskopet er måske det mest...berømte rumteleskop. Den kredser om Jorden i en højde af 589 km og indsamler data i de synlige, infrarøde og ultraviolette bølgelængder.

For at studere universets gammastråler skabte NASACompton Gamma Ray Observatory. Det er det andet af NASAs "Great Observatories" efter Hubble-teleskopet. Observatoriet er opkaldt efter Arthur Compton, nobelprisvinder i fysik. Den blev opsendt på rumfærgen Atlantis i 1991, og observatoriet fungerede indtil 4. juni 2000.

Helix Nebula i UV-lys

Chandra X-ray Observatory-teleskoperne bruger speciel optik til at observere fjerne objekter i røntgenspektret. Den blev lanceret i 1999.

Helix-tågen i røntgenlys

Den sidste af de fire "Great"observatorier" - Spitzer Space Infrared Telescope. Det blev opsendt i kredsløb den 25. august 2003, på tidspunktet for dets opsendelse var Spitzer det største infrarøde teleskop i verden. I 2009 løb dens kølevæskeforsyning ud, men teleskopet forblev delvist operationelt.Den 30. januar 2020 blev missionen afsluttet, og det videnskabelige udstyr blev overført til dvaletilstand.

At læse Yderligere

Den mest detaljerede model af universet er blevet offentliggjort online. Alle kan studere det

Fysikere kommer tæt på at opdage den femte kraft, mens de skaber perfekte krystaller

Fysikere har afkølet atomer til den laveste temperatur i verden