นักดาราศาสตร์มองเห็นอะไรผ่านกล้องโทรทรรศน์?
เมื่อเรา มองไปที่ วัตถุทางดาราศาสตร์เช่นดาวฤกษ์และ กาแล็กซี
อดัม อีแวนส์ — M31, กาแล็กซี่ Andromeda (ตอนนี้มี h-alpha) อัปโหลดโดย NotFromUtrecht
ถ้ามันหยุดอยู่เมื่อ 1 ล้านปีก่อนมนุษย์โลกจะไม่รู้จักมันในไม่ช้าหาก Earthlings ต้องการเห็นกาแล็กซีอย่างที่เป็นอยู่ตอนนี้พวกเขาจะต้องรอและ มองหาอีกครั้งเป็นเวลา 2.5 ล้านปีสู่อนาคต
แสงเป็นอย่างไร?
แสงที่มองเห็นได้—แสง ที่ดวงตามนุษย์รับรู้— มาในหลากหลายสีสีของมันถูกกําหนดโดยความยาว คลื่น 400 ถึง 700 นาโนเมตรซึ่งสอดคล้องกับ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ มีความยาวคลื่นสั้นกว่า 400 นาโนเมตรหรือยาวกว่า 700 นาโนเมตรล้อมรอบช่วงเต็มของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าหรือสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าแสดงใน รูปด้านล่าง
โดยทั่วไปแล้ว ความหลากหลายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านั้นสูงมากจนคนเกือบตาบอดได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณเปรียบเทียบสเปกตรัมที่มองเห็นได้กับทุกสิ่งทุกอย่าง
แสงที่มองเห็นได้เป็นส่วนหนึ่งของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งมีตั้งแต่รังสีแกมมาที่ความยาวคลื่นสั้นมากไปจนถึงคลื่นวิทยุที่ยาวมาก
ดวงดาวส่องแสงในแสงสว่างได้อย่างไร?
เช่นเดียวกับดวงอาทิตย์ดาวแต่ละดวงจะเปล่งแสงในช่วง ความยาวคลื่นที่หลากหลายตลอด สเปกตรัมที่มองเห็นได้และ แม้กระทั่งไกลออกไป นักดาราศาสตร์สามารถเรียนรู้ได้มากมายโดยศึกษารายละเอียดของสเปกตรัมแสงของดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์ที่ร้อนจัดบางดวงปล่อยแสงในความยาวคลื่นอัลตราไวโอเลต (ส่วนใหญ่) ในขณะที่ ดาวฤกษ์ที่เย็นมากบางดวงปล่อยแสงใน อินฟราเรดมีวัตถุร้อนมากที่ปล่อยรังสีเอกซ์และแม้แต่ รังสีแกมมา ในความเป็นจริง วัตถุจํานวนมากที่นักดาราศาสตร์สนใจมากที่สุดในปัจจุบันไม่สามารถมองเห็นได้แม้ด้วย ตาเปล่านักวิทยาศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์เพื่อตรวจจับแสงจาง ๆ ของ วัตถุที่อยู่ห่างไกลและ ดูวัตถุที่ มีความยาวคลื่นตลอด สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมด เหมาะสําหรับวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันวัตถุอวกาศเดียวกันในนั้นสามารถดูแตกต่างออกไป
แล้วกล้องโทรทรรศน์ประเภทใดบ้าง?
กล้องโทรทรรศน์ออปติคอลและแสงที่มองเห็นได้
มนุษย์สร้างและใช้ เลนส์เพื่อขยายวัตถุมา เป็นเวลาหลายพันปีแล้วอย่างไรก็ตามกล้องโทรทรรศน์ที่แท้จริงตัวแรกปรากฏใน ยุโรปเมื่อปลาย ศตวรรษที่ 16 โดยใช้ เลนส์สองตัวร่วมกันเพื่อทําให้วัตถุที่อยู่ห่างไกลดูใกล้และ ใหญ่ขึ้นคําว่า "กล้องโทรทรรศน์" ได้รับการประกาศเกียรติคุณโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลีและนักคณิตศาสตร์กาลิเลโอกาลิเลอีผู้สร้าง กล้องโทรทรรศน์ตัวแรกในปี 1608 และต่อมา ได้ทําการปรับปรุง การออกแบบมากมาย
กล้องโทรทรรศน์ที่ใช้ การหักเหหรือการดัดของแสงโดยเลนส์เรียกว่ากล้องโทรทรรศน์หักเหหรือเพียงแค่หักเห กล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กจํานวนมากที่นักดาราศาสตร์สมัครเล่นใช้ในปัจจุบันเป็นกล้องหักเหเหมาะอย่างยิ่งสําหรับการสังเกตวัตถุในระบบสุริยะเช่นพื้นผิวของดวงจันทร์หรือวงแหวนของดาวเสาร์
กล้องโทรทรรศน์หักเหที่ใหญ่ที่สุดในโลกตั้งอยู่ที่หอดูดาว Yerkes ของมหาวิทยาลัยชิคาโกในวิสคอนซินและสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2440 เส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์ที่ใหญ่ที่สุดคือ 102 ซม.
กล้องโทรทรรศน์วิทยุ
กล้องโทรทรรศน์ ออปติคัลที่ใหญ่ที่สุดในโลกเป็นตัวสะท้อนแสงและรวบรวมแสงที่มองเห็นได้และกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกได้รับการออกแบบมาเพื่อรวบรวมความยาวคลื่นวิทยุ — แสงที่ความยาวคลื่นที่ ยาวขึ้นกล้องโทรทรรศน์วิทยุดังกล่าวคล้ายกับ จานดาวเทียมมาก
ตั้งอยู่กล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่หอดูดาวอาเรซีโบในเปอร์โตริโกก่อนที่มันจะถล่มเมื่อปีที่แล้ว ตั้งอยู่ในหลุมยุบตามธรรมชาติที่เกิดขึ้นเมื่อน้ำไหลใต้ดินที่ละลายหินปูน เนื่องจากติดตั้งกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน จึงไม่สามารถชี้ไปยังส่วนต่างๆ ของท้องฟ้าได้ เขาสังเกตเห็นเพียงส่วนหนึ่งของท้องฟ้าที่อยู่เหนือเขาในปัจจุบัน
Andromeda Galaxy ในกล้องโทรทรรศน์วิทยุ
ตอนนี้อยู่ที่ชิลีบนภูเขา Armazonesกำลังสร้างหอดูดาวดาราศาสตร์ เครื่องมือหลักคือกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากที่มีกระจกแบ่งส่วนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 39.3 ม. ประกอบด้วยส่วนหกเหลี่ยม 798 ส่วนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.4 เมตรแต่ละส่วน
กระจกจะเก็บแสงได้มากกว่า 15 เท่ากว่ากล้องโทรทรรศน์ใด ๆ ที่มีอยู่ในปัจจุบัน กล้องโทรทรรศน์จะติดตั้งระบบออพติคอลปรับแสงที่เป็นเอกลักษณ์ของกระจก 5 ตัว ซึ่งสามารถชดเชยความปั่นป่วนของชั้นบรรยากาศโลก และทำให้ได้ภาพที่มีรายละเอียดในระดับที่มากกว่ากล้องโทรทรรศน์วงโคจรของฮับเบิล
Swinburne Astronomy Productions/ESO — อีเอสโอ
กลุ่มกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ใหญ่ที่สุด - VLA(Very Large Array, Very Large Antenna Array) - ตั้งอยู่ในรัฐนิวเม็กซิโก (สหรัฐอเมริกา) เหล่านี้คือกล้องโทรทรรศน์วิทยุ 27 ตัวที่ทำงานเป็นเสาอากาศที่ซับซ้อนหลายเครื่องสั่นเดียว (อาร์เรย์เสาอากาศ) เสาอากาศกล้องโทรทรรศน์วิทยุมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 เมตร
กล้องโทรทรรศน์อวกาศ: หอดูดาวที่ยิ่งใหญ่ของนาซ่า
กล้องโทรทรรศน์ทั้งหมดบนโลกมีหนึ่งอันข้อจำกัดที่สำคัญ: รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่พวกมันรวบรวมผ่านชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ บรรยากาศปิดกั้นส่วนหนึ่งของรังสีในส่วนอินฟราเรดของสเปกตรัมและรังสีเกือบทั้งหมดในช่วงอัลตราไวโอเลตและช่วงความถี่ที่สูงกว่า นอกจากนี้การเคลื่อนไหวในชั้นบรรยากาศยังบิดเบือนแสงอีกด้วย เนื่องจากการบิดเบือนนี้ ดวงดาวจึงกระพริบตาในท้องฟ้ายามค่ำคืน
แอนโดรเมดาในแสงยูวี
เพื่อลดปัญหาเหล่านี้ให้มากมายหอดูดาวถูกสร้างขึ้นในระดับความสูงที่สูงกว่า ซึ่งมีบรรยากาศเหนือกล้องโทรทรรศน์น้อยกว่า อย่างไรก็ตาม ทางออกที่ดีที่สุดคือการใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศที่โคจรอยู่นอกชั้นบรรยากาศของโลกในอวกาศ มีการติดตั้งเครื่องมือสำหรับสังเกตวัตถุที่ปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ - แสงที่มองเห็น, อินฟราเรดหรืออัลตราไวโอเลต ตลอดจนรังสีเอกซ์และรังสีแกมมา
เนบิวลาหอยทากในแสงอินฟราเรด
วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ของ NASA ได้สร้างและเปิดตัวหอสังเกตการณ์ขนาดใหญ่สี่แห่งขึ้นสู่วงโคจรโลกเพื่อสังเกตจักรวาลในย่านสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่แตกต่างกัน
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลอาจเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่...กล้องโทรทรรศน์อวกาศอันโด่งดัง โคจรรอบโลกที่ระดับความสูง 589 กิโลเมตร และรวบรวมข้อมูลในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็น อินฟราเรด และอัลตราไวโอเลต
เพื่อศึกษารังสีแกมมาของจักรวาล NASA สร้างขึ้นหอดูดาวคอมป์ตันรังสีแกมมา เป็น "หอดูดาวใหญ่" แห่งที่สองของ NASA รองจากกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล หอดูดาวนี้ตั้งชื่อตาม Arthur Compton ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ เปิดตัวบนกระสวยอวกาศแอตแลนติสในปี พ.ศ. 2534 และหอดูดาวเปิดให้บริการจนถึงวันที่ 4 มิถุนายน พ.ศ. 2543
Helix Nebula ในแสงยูวี
กล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์จันทราใช้เลนส์พิเศษในการสังเกตวัตถุที่อยู่ห่างไกลในสเปกตรัมเอ็กซ์เรย์ เปิดตัวในปี 2542
เนบิวลาเกลียวในแสงเอ็กซ์เรย์
สี่คนสุดท้าย "ยิ่งใหญ่"หอดูดาว" - กล้องโทรทรรศน์อวกาศอินฟราเรดสปิตเซอร์ เปิดตัวสู่วงโคจรเมื่อวันที่ 25 สิงหาคม พ.ศ. 2546 ในขณะที่ปล่อยสปิตเซอร์เป็นกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดที่ใหญ่ที่สุดในโลก แต่กล้องโทรทรรศน์ยังคงใช้งานได้บางส่วน เมื่อวันที่ 30 มกราคม พ.ศ. 2563 ภารกิจเสร็จสิ้นและอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ก็ถูกย้ายไปยังโหมดไฮเบอร์เนต
อ่าน ไกลออกไป
แบบจำลองที่มีรายละเอียดมากที่สุดของจักรวาลได้รับการเผยแพร่ทางออนไลน์ ใครๆ ก็เรียนได้
นักฟิสิกส์เข้ามาใกล้เพื่อค้นพบพลังที่ห้าในขณะที่สร้างผลึกที่สมบูรณ์แบบ
นักฟิสิกส์ได้ทำให้อะตอมเย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำที่สุดในโลก