そのような異なる空間:宇宙と地上の望遠鏡が宇宙をどのように見るか

天文学者は望遠鏡を通して何を見ますか?

星や銀河などの天体を見るとき、

私たちは大きなものだけを見ているわけではありません距離—私たちはまた、時間を振り返ります。光は移動するのに時間がかかるため、私たちが見る遠くの銀河の画像は、その銀河がかつてどのようであったかを示す画像になります。たとえば、アンドロメダ銀河は地球から約 250 万光年離れたところにあります。地球の人が望遠鏡で銀河を見れば、250万年前の銀河の様子がわかるでしょう。

アダム・エヴァンス — M31、アンドロメダ銀河 (h-alpha 付き) NotFromUtrecht によってアップロードされました

100万年前に存在を止め、地球人がこのことを知るのにそれほど時間はかからないだろう。地球人が今の銀河を見たいのであれば、250万年後の未来を待ってもう一度見る必要があります。

光はどのようなものですか?

可視光線とは知覚される光のことです人間の目はさまざまな色を持っています。その色は400から700nmの波長によって決まり、これは紫から赤までの色に対応します。波長が 400 nm より短い、または 700 nm より長い電磁放射は人の周囲のあらゆる場所に存在しますが、目に見えないだけです。電磁放射または電磁スペクトルの全範囲を下の図に示します。

一般的に、電磁波の種類は非常に多いため、人々はほとんど盲目であると見なすことができます。これは、可視スペクトルを他のすべてのものと比較するときに特に顕著です。

可視光は、非常に短い波長のガンマ線から非常に長い電波までの範囲の電磁スペクトルの一部です。

星は実際にどのように光の中で輝いていますか?

太陽のように、すべての星は光を放射します可視スペクトル全体、さらにはそれを超えた広範囲の波長で。天文学者は、星の光スペクトルの詳細を研究することで多くのことを学ぶことができます。

非常に熱い星の中には光を発するものもありますいくつかの非常に冷たい星は赤外線の範囲にありますが、(ほとんどは)紫外線の波長にあります。 X線やガンマ線さえも放出する非常に熱い物体があります。最もかすかで最も遠い物体からの光は電波の形をとります。実際、今日の天文学者にとって最も興味深い天体の多くは、肉眼でも見ることができません。科学者は、遠くにある物体からの微弱な光を検出したり、電磁スペクトル全体にわたる波長を持つ物体を観察したりするために望遠鏡を使用します。望遠鏡には、目的に応じてさまざまな種類があります。同じ空間のオブジェクトでも、その中では異なって見えることがあります。

では、どのような種類の望遠鏡がありますか?

光学望遠鏡と可視光

人々はレンズを製造し、使用します。何千年にもわたって物体が増加すること。しかし、最初の本物の望遠鏡は 16 世紀末にヨーロッパに登場しました。彼らは 2 つのレンズを組み合わせて、遠くの物体をより近くに、より大きく見せるために使用しました。 「望遠鏡」という用語自体は、イタリアの科学者で数学者のガリレオ・ガリレイによって導入されました。彼は 1608 年に最初の望遠鏡を製作し、その後その設計に多くの改良を加えました。

屈折に基づいた望遠鏡やレンズによる光の曲げは、屈折望遠鏡または単に屈折器と呼ばれます。ガリレオを含む初期の望遠鏡はすべて屈折鏡でした。現在アマチュア天文学者が使用している小型望遠鏡の多くは屈折望遠鏡です。これらは、太陽系内の物体、つまり月の表面や土星の輪の観察に特に適しています。

世界最大の屈折望遠鏡は、ウィスコンシン州のシカゴ大学のヤーキス天文台にあり、1897年に建てられました。最大のレンズの直径は102cmです。

電波望遠鏡

世界最大の光学望遠鏡これらは反射板であり、可視光を収集します。そして、世界最大の望遠鏡は、電波、つまりより長い波長の光を収集するように設計されています。このような電波望遠鏡は、衛星受信アンテナに非常に似ています。

世界最大の望遠鏡が設置されました昨年崩壊する前のプエルトリコのアレシボ天文台。地下を流れる水が石灰岩を溶かしてできた自然の陥没穴の中にありました。望遠鏡は地上に設置されていたため、空のさまざまな部分に向けることはできませんでした。彼は、現在自分の上にある空の部分だけを観察します。

電波望遠鏡のアンドロメダ銀河

現在はチリのアルマゾネス山にいます現在建設中の天文台の主力機器は、直径1.4メートルの798個の六角形のセグメントからなる直径39.3メートルのセグメントミラーを備えた超大型望遠鏡です。

ミラーは15倍以上の光を集めます。今日存在するどの望遠鏡よりも。望遠鏡は、地球の大気の乱れを補償することができ、ハッブル軌道望遠鏡よりも詳細な画像を取得することを可能にする、5つのミラーの独自の適応光学システムを備えています。

スウィンバーン・アストロノミー・プロダクションズ/ESO — ESO

電波望遠鏡の最大のクラスター-VLA(超大型アレイ、超大型アンテナアレイ)-ニューメキシコ州(米国)にあります。これらは、単一のマルチバイブレーター複合アンテナ(アンテナアレイ)として機能する27個の電波望遠鏡です。電波望遠鏡のアンテナは直径25メートルです。

宇宙望遠鏡:NASAの素晴らしい天文台

地球上のすべての望遠鏡には 1 つあります重大な制限は、彼らが収集する電磁放射線が惑星の大気を通過することです。大気は、スペクトルの赤外線部分の放射線の一部を遮断し、紫外線およびより高い周波数範囲の放射線のほぼすべてを遮断します。さらに、大気中の動きが光を歪めます。この歪みのおかげで、星は夜空にきらめきます。

紫外線のアンドロメダ

これらの問題を最小限に抑えるために、多くの天文台は、望遠鏡の上に大気が少ない、より高い標高に建てられます。しかし、最善の解決策は、地球の大気圏外の宇宙を周回する宇宙望遠鏡を使用することです。彼らには、可視光、赤外線、紫外線など、さまざまな種類の電磁放射線を放射する物体を観察するための機器が装備されています。 X線やガンマ線も同様です。

赤外線のカタツムリ星雲

NASAのエンジニアと科学者は、電磁スペクトルのさまざまな帯域で宇宙を観測するために、4つの大きな天文台を作成し、地球周回軌道に打ち上げました。

ハッブル宇宙望遠鏡は、おそらく最も...有名な宇宙望遠鏡。高度 589 km で地球を周回し、可視、赤外線、紫外線の波長でデータを収集します。

宇宙のガンマ線を研究するために、NASA はコンプトンガンマ線天文台。 NASAの「大天文台」としてはハッブル望遠鏡に次いで2番目となる。この天文台は、ノーベル物理学賞受賞者のアーサー・コンプトンにちなんで名付けられました。 1991 年にスペースシャトル アトランティスで打ち上げられ、天文台は 2000 年 6 月 4 日まで運用されました。

紫外線でらせん星雲

チャンドラX線天文台望遠鏡は、特殊な光学系を使用して、X線スペクトル内の遠くの物体を観測します。 1999年に発売されました。

X線光のらせん星雲

4つの「大天文台」 の最後は、2003 年8月25 日に軌道に打ち上げられたスピッツァー宇宙赤外線望遠鏡で、打ち上げ 当時、スピッツァーは世界最大の赤外線望遠鏡   でした。2009年 、冷却剤の供給がなくなったが 、望遠鏡は部分的に稼働し続けた。 2020年1月30 日、ミッションは終了し、科学機器は 冬眠モードに入り ました。 

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