Τι βλέπουν οι αστρονόμοι μέσω τηλεσκοπίων;
Όταν κοιτάμε αστρονομικά αντικείμενα όπως αστέρια και γαλαξίες,
Άνταμ Έβανς — M31, ο Γαλαξίας της Ανδρομέδας (τώρα με h-alpha) Μεταφορτώθηκε από NotFromUtrecht
Σταματήστε να υπάρχει πριν από 1 εκατομμύριο χρόνια,Δεν θα χρειαζόταν πολύς χρόνος για να το μάθουν οι γήινοι. Εάν οι γήινοι θέλουν να δουν τον γαλαξία όπως είναι τώρα, τότε θα πρέπει να περιμένουν και να κοιτάξουν ξανά 2,5 εκατομμύρια χρόνια στο μέλλον.
Πώς είναι το φως;
Το ορατό φως είναι το φως που γίνεται αντιληπτότα ανθρώπινα μάτια έρχονται σε διαφορετικά χρώματα. Το χρώμα του καθορίζεται από το μήκος κύματος - από 400 έως 700 nm, που αντιστοιχεί σε χρώματα από βιολετί έως κόκκινο. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με μήκη κύματος μικρότερα από 400 nm ή μεγαλύτερα από 700 nm περιβάλλει ένα άτομο παντού, απλά δεν είναι ορατή. Το πλήρες εύρος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Γενικά, η ποικιλία των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι τόσο μεγάλη που οι άνθρωποι μπορούν να θεωρηθούν σχεδόν τυφλοί. Αυτό είναι ιδιαίτερα αισθητό όταν συγκρίνετε το ορατό φάσμα με οτιδήποτε άλλο.
Το ορατό φως είναι μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, το οποίο κυμαίνεται από πολύ μικρές ακτίνες γάμμα μήκους κύματος έως πολύ μεγάλα ραδιοκύματα.
Πώς πραγματικά τα αστέρια λάμπουν στο φως;
Όπως ο Ήλιος, κάθε αστέρι εκπέμπει φωςσε ένα ευρύ φάσμα μηκών κύματος, σε όλο το ορατό φάσμα και ακόμη και πέρα από αυτό. Οι αστρονόμοι μπορούν να μάθουν πολλά μελετώντας τις λεπτομέρειες του φάσματος φωτός ενός αστεριού.
Μερικά πολύ καυτά αστέρια εκπέμπουν φωςσε υπεριώδη μήκη κύματος (κυρίως), ενώ μερικά πολύ ψυχρά αστέρια βρίσκονται στην υπέρυθρη περιοχή. Υπάρχουν πολύ καυτά αντικείμενα που εκπέμπουν ακτίνες Χ και ακόμη και ακτίνες γάμμα. Το φως από τα πιο αδύναμα και μακρινά αντικείμενα παίρνει τη μορφή ραδιοκυμάτων. Στην πραγματικότητα, πολλά από τα αντικείμενα που είναι πιο ενδιαφέροντα για τους αστρονόμους σήμερα δεν μπορούν να τα δουν ούτε με γυμνό μάτι. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν τηλεσκόπια για να ανιχνεύσουν αχνό φως από μακρινά αντικείμενα και για να δουν αντικείμενα με μήκη κύματος σε ολόκληρο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Υπάρχουν διάφοροι τύποι τηλεσκοπίων για διαφορετικούς σκοπούς. Τα ίδια διαστημικά αντικείμενα μπορεί να φαίνονται διαφορετικά σε αυτά.
Τι είδους τηλεσκόπια υπάρχουν λοιπόν;
Οπτικά τηλεσκόπια και ορατό φως
Οι άνθρωποι παράγουν και χρησιμοποιούν φακούς γιααύξηση των αντικειμένων κατά τη διάρκεια χιλιάδων ετών. Ωστόσο, τα πρώτα πραγματικά τηλεσκόπια εμφανίστηκαν στην Ευρώπη στα τέλη του 16ου αιώνα. Χρησιμοποίησαν έναν συνδυασμό δύο φακών για να κάνουν τα μακρινά αντικείμενα να φαίνονται πιο κοντά και μεγαλύτερα. Ο ίδιος ο όρος «τηλεσκόπιο» εισήχθη από τον Ιταλό επιστήμονα και μαθηματικό Galileo Galilei. Κατασκεύασε το πρώτο τηλεσκόπιο το 1608 και στη συνέχεια έκανε πολλές βελτιώσεις στο σχεδιασμό του.
Τηλεσκόπια που βασίζονται σε διάθλαση ήΗ κάμψη του φωτός από τους φακούς ονομάζεται διαθλαστικά τηλεσκόπια ή απλά διαθλαστές. Όλα τα πρώτα τηλεσκόπια, συμπεριλαμβανομένου του Galileo, ήταν διαθλαστικά. Πολλά από τα μικρά τηλεσκόπια που χρησιμοποιούνται σήμερα από ερασιτέχνες αστρονόμους είναι διαθλαστικά. Είναι ιδιαίτερα καλά για την παρατήρηση αντικειμένων στο ηλιακό σύστημα - την επιφάνεια της Σελήνης ή τους δακτυλίους του Κρόνου.
Το μεγαλύτερο διαθλαστικό τηλεσκόπιο στον κόσμο βρίσκεται στο Παρατηρητήριο Yerkes του Πανεπιστημίου του Σικάγου στο Ουισκόνσιν και κατασκευάστηκε το 1897. Η διάμετρος του μεγαλύτερου φακού του είναι 102 cm.
Ραδιοτηλεσκόπια
Τα μεγαλύτερα οπτικά τηλεσκόπια στον κόσμοΕίναι ανακλαστήρες και συλλέγουν ορατό φως. Και τα μεγαλύτερα τηλεσκόπια του κόσμου έχουν σχεδιαστεί για να συλλέγουν ραδιοκύματα—φως σε μεγαλύτερα μήκη κύματος. Τέτοια ραδιοτηλεσκόπια μοιάζουν πολύ με δορυφορικά πιάτα.
Εντοπίστηκε το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο στον κόσμοστο Αστεροσκοπείο Arecibo στο Πουέρτο Ρίκο πριν καταρρεύσει πέρυσι. Βρισκόταν σε μια φυσική καταβόθρα που σχηματίστηκε όταν το νερό που κυλούσε υπόγεια διέλυσε ασβεστολιθικούς βράχους. Δεδομένου ότι το τηλεσκόπιο ήταν εγκατεστημένο στο έδαφος, δεν μπορούσε να στραμμένο σε διαφορετικά σημεία του ουρανού. Παρατηρεί μόνο εκείνο το μέρος του ουρανού που ήταν αυτή τη στιγμή από πάνω του.
Γαλαξίας της Ανδρομέδας σε ένα ραδιοτηλεσκόπιο
Τώρα στη Χιλή στο όρος ΑρμαζόνεςΚατασκευάζεται ένα αστρονομικό παρατηρητήριο, το κύριο όργανο του οποίου θα είναι το Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο με τμηματικό κάτοπτρο διαμέτρου 39,3 μ. Αποτελείται από 798 εξαγωνικά τμήματα με διάμετρο 1,4 μέτρα το καθένα.
Ο καθρέφτης θα σας επιτρέψει να συλλέξετε 15 φορές περισσότερο φως,από οποιοδήποτε από τα τηλεσκόπια που υπάρχουν σήμερα. Το τηλεσκόπιο θα είναι εξοπλισμένο με ένα μοναδικό προσαρμοστικό οπτικό σύστημα 5 καθρεπτών, το οποίο είναι σε θέση να αντισταθμίσει την αναταραχή της ατμόσφαιρας της γης και θα καταστήσει δυνατή τη λήψη εικόνων με μεγαλύτερο βαθμό λεπτομέρειας από το τροχιακό τηλεσκόπιο Hubble.
Swinburne Astronomy Productions/ESO — ESO
Το μεγαλύτερο σύμπλεγμα ραδιοτηλεσκοπίων - VLA(Very Large Array, Very Large Antenna Array) - βρίσκεται στην πολιτεία του Νέου Μεξικού (ΗΠΑ). Πρόκειται για 27 ραδιοτηλεσκόπια που λειτουργούν ως μία πολύπλοκη κεραία πολλαπλών δονητών (συστοιχία κεραίας). Οι κεραίες ραδιοτηλεσκόπιο έχουν διάμετρο 25 μέτρα.
Διαστημικά τηλεσκόπια: Τα Μεγάλα Παρατηρητήρια της NASA
Όλα τα τηλεσκόπια στη Γη έχουν έναένας σημαντικός περιορισμός: η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που συλλέγουν διέρχεται από την ατμόσφαιρα του πλανήτη. Η ατμόσφαιρα μπλοκάρει μέρος της ακτινοβολίας στο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος και σχεδόν όλη την ακτινοβολία στην υπεριώδη και υψηλότερη περιοχή συχνοτήτων. Επιπλέον, η κίνηση στην ατμόσφαιρα παραμορφώνει το φως. Εξαιτίας αυτής της παραμόρφωσης, τα αστέρια λάμπουν στον νυχτερινό ουρανό.
Ανδρομέδα σε υπεριώδες φως
Για να ελαχιστοποιηθούν αυτά τα προβλήματα, πολλάΤα παρατηρητήρια είναι χτισμένα σε υψηλότερα υψόμετρα, όπου υπάρχει λιγότερη ατμόσφαιρα πάνω από το τηλεσκόπιο. Ωστόσο, η καλύτερη λύση είναι η χρήση διαστημικών τηλεσκοπίων που βρίσκονται σε τροχιά έξω από την ατμόσφαιρα της Γης στο διάστημα. Είναι εξοπλισμένα με όργανα για την παρατήρηση αντικειμένων που εκπέμπουν διάφορους τύπους ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας - ορατό, υπέρυθρο ή υπεριώδες φως. καθώς και ακτινοβολία ακτίνων Χ και γάμμα.
Νεφέλωμα σαλιγκαριών στο υπέρυθρο φως
Μηχανικοί και επιστήμονες της NASA δημιούργησαν και εκτόξευσαν τέσσερα μεγάλα παρατηρητήρια σε τροχιά της Γης για να παρατηρήσουν το Σύμπαν σε διαφορετικές ζώνες του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.
Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble μπορεί να είναι το πιο...διάσημο διαστημικό τηλεσκόπιο. Περιφέρεται γύρω από τη Γη σε υψόμετρο 589 km και συλλέγει δεδομένα στο ορατό, υπέρυθρο και υπεριώδες μήκη κύματος.
Για να μελετήσει τις ακτίνες γάμμα του Σύμπαντος, η NASA δημιούργησεΠαρατηρητήριο ακτίνων γάμμα Compton. Είναι το δεύτερο από τα «Μεγάλα Παρατηρητήρια» της NASA μετά το τηλεσκόπιο Hubble. Το αστεροσκοπείο πήρε το όνομά του από τον Άρθουρ Κόμπτον, βραβευμένο με Νόμπελ στη φυσική. Εκτοξεύτηκε με το διαστημικό λεωφορείο Atlantis το 1991 και το παρατηρητήριο λειτούργησε μέχρι τις 4 Ιουνίου 2000.
Νεφέλωμα Helix σε υπεριώδες φως
Τα τηλεσκόπια Παρατηρητηρίου ακτίνων Χ Chandra χρησιμοποιούν ειδική οπτική για την παρατήρηση μακρινών αντικειμένων στο φάσμα των ακτίνων Χ. Ξεκίνησε το 1999.
Το νεφέλωμα Helix στο φως ακτίνων Χ
Το τελευταίο από τα τέσσερα "Μεγάλα"παρατηρητήρια» - το διαστημικό υπέρυθρο τηλεσκόπιο Spitzer. Εκτοξεύτηκε σε τροχιά στις 25 Αυγούστου 2003, την εποχή της εκτόξευσής του, το Spitzer ήταν το μεγαλύτερο υπέρυθρο τηλεσκόπιο στον κόσμο. Το 2009, η παροχή ψυκτικού υγρού τελείωσε, αλλά το τηλεσκόπιο παρέμεινε εν μέρει λειτουργικό. Στις 30 Ιανουαρίου 2020, η αποστολή ολοκληρώθηκε και ο επιστημονικός εξοπλισμός μεταφέρθηκε σε κατάσταση αδρανοποίησης.
Να διαβασω Περαιτέρω
Το πιο λεπτομερές μοντέλο του Σύμπαντος έχει δημοσιευτεί στο διαδίκτυο. Ο καθένας μπορεί να το μελετήσει
Οι φυσικοί πλησιάζουν στην ανακάλυψη της πέμπτης δύναμης ενώ παράλληλα δημιουργούν τέλειους κρυστάλλους
Οι φυσικοί έχουν ψύξει τα άτομα στη χαμηλότερη θερμοκρασία στον κόσμο