Що астрономи бачать в телескопи?
Коли ми дивимося на астрономічні об'єкти, такі як зірки і галактики,
Adam Evans — M31, Andromeda Galaxy (now with h-alpha) Немає завантажено
Перестань вона існувати 1 млн років тому,земляни ще нескоро про це дізналися. Якщо земляни хочуть побачити галактику такою, якою вона є зараз, то доведеться почекати і знову зазирнути на 2,5 млн років в майбутнє.
Яким буває світло?
Видимий світло — світло, яке сприймаютьлюдські очі, буває різних кольорів. Його колір визначається довжиною хвилі — від 400 до 700 нм, що відповідає кольорам від фіолетового до червоного. Електромагнітне випромінювання з довжинами хвиль коротше 400 нм або довше 700 нм оточує людину всюди, просто її не видно. Повний діапазон електромагнітного випромінювання або електромагнітний спектр показаний на малюнку нижче.
Взагалі, різноманітність електромагнітних хвиль настільки висока, що людей можна вважати практично сліпими. Це особливо помітно, якщо порівняти видимий спектр з усім іншим.
Видиме світло є частиною електромагнітного спектра, який варіюється від гамма-променів з дуже короткими довжинами хвиль до радіохвиль з дуже довгими.
Як насправді світлі світять зірки?
Як і Сонце, кожна зірка випромінює світлов широкому діапазоні довжин хвиль, у всьому видимому спектрі і навіть за межами. Астрономи можуть багато чого навчитися, вивчаючи деталі спектра світла зірки.
Деякі дуже гарячі зірки випромінюють світлов ультрафіолетових довжинах хвиль (в основному), в час як деякі дуже холодні зірки - в інфрачервоному діапазоні. Є дуже гарячі об'єкти, які випускають рентгенівські і навіть гамма-промені. Світло від найслабших і далеких об'єктів має форму радіохвиль. Насправді, багато об'єктів, які сьогодні найцікавіші астрономам, неможливо побачити навіть неозброєним оком. Вчені використовують телескопи, щоб виявляти слабке світло від далеких об'єктів і бачити об'єкти з довжинами хвиль у всьому електромагнітному спектрі. Для різних цілей підходять свої види телескопів. Одні й самі космічні об'єкти у яких можуть виглядати по-різному.
Отже, які бувають типи телескопів?
Оптичні телескопи і видиме світло
Люди виробляють і використовують лінзи длязбільшення об'єктів протягом тисяч років. Однак перші справжні телескопи з'явилися в Європі в кінці XVI століття. В них використовувалася комбінація двох лінз, щоб далекі об'єкти здавалися ближче і більшими. Сам термін «телескоп» ввів італійський вчений і математик Галілео Галілей. Він побудував перший телескоп в 1608 році і згодом вніс багато поліпшень в його конструкцію.
Телескопи, засновані на заломленні абовигин світла лінзами, називаються заломлюючими телескопами або просто рефракторами. Усі ранні телескопи, включаючи телескоп Галілея, були рефракторами. Багато з невеликих телескопів, що використовуються сьогодні астрономами-аматорами, є рефракторами. Вони особливо хороші для спостереження за об'єктами в сонячній системі – поверхнею Місяця або кільцями Сатурна.
Найбільший у світі рефракторний телескоп знаходиться в обсерваторії Йеркса університету Чикаго у Вісконсіні і був побудований в 1897 році. Діаметр його найбільшої лінзи становить 102 см.
Радіотелескопи
Найбільші оптичні телескопи в світіє відбивачами та збирають видиме світло. А найбільші у світі телескопи створені для збору радіохвиль — світла на більш довгих хвилях. Такі радіотелескопи дуже схожі на супутникові антени.
Найбільший телескоп у світі знаходивсяв обсерваторії Аресібо в Пуерто-Ріко до обвалення минулого року. Він знаходився в природній лійці, яка утворилася, коли вода, що протікає під землею, розчинила вапнякову породу. Оскільки телескоп встановлювався в землю, його не можна було навести на різні частини неба. Він спостерігатиме тільки ту частину неба, яка в даний момент знаходилася над ним.
Галактика Андромеда в радіотелескоп
Зараз у Чилі на горі Армасонесбудується астрономічна обсерваторія, головним інструментом якої стане телескоп Extremely Large Telescope (Надзвичайно великий телескоп) з сегментним дзеркалом діаметром 39,3 м. Він складається з 798 шестикутних сегментів діаметром 1,4 метра кожен.
Дзеркало дозволить збирати в 15 разів більше світла,ніж будь-який із існуючих на сьогодні телескопів. Телескоп буде оснащений унікальною адаптивною оптичною системою з 5 дзеркал, яка здатна компенсувати турбулентність земної атмосфери та дасть можливість отримувати зображення з більшим ступенем деталізації, ніж орбітальний телескоп «Хаббл».
Swinburne Astronomy Productions/ESO — ESO
Найбільше скупчення радіотелескопів - VLA(Very Large Array, Дуже Велика Антенна Ґрати) - знаходиться в штаті Нью-Мексико (США). Це 27 радіотелескопів, які працюють як єдина багатовібраторна складна антена (антена решітка). Антени радіотелескопів мають 25 метрів у діаметрі.
Космічні телескопи: великі обсерваторії НАСА
У всіх телескопів на Землі є однеістотне обмеження: електромагнітне випромінювання, що вони збирають, проходить крізь атмосферу планети. Атмосфера блокує частину випромінювання в інфрачервоній частині спектру і майже всі випромінювання в ультрафіолетовому і більш високих діапазонах частот. Крім того, рух в атмосфері спотворює світло. Через це спотворення в нічному небі і мерехтять зірки.
Андромеда в УФ-світлі
Щоб звести до мінімуму ці проблеми, багато хтообсерваторії будують на височині, де над телескопом менше атмосфери. Однак найкраще рішення — використання космічних телескопів, які обертаються за межами атмосфери Землі в космосі. Вони оснащені інструментами для спостереження за об'єктами, які випускають різні типи електромагнітного випромінювання - видиме, інфрачервоне або ультрафіолетове світло; а також рентгенівське та гамма-випромінювання.
Туманність равлика в ІЧ-світлі
Інженери та вчені НАСА створили та запустили на орбіту Землі чотири великі обсерваторії для спостереження за Всесвітом у різних діапазонах електромагнітного спектру.
Космічний телескоп «Хаббл», можливо, самийзнаменитий космічний телескоп. Він обертається навколо Землі на висоті 589 км і збирає дані в видимому, інфрачервоному і ультрафіолетовому діапазонах хвиль.
Для вивчення гамма-променів Всесвіту НАСА створилиОбсерваторія Комптон (Compton Gamma Ray Observatory). Це друга з «Великих обсерваторій» НАСА після телескопа «Хаббл». Обсерваторія названа на честь Артура Комптона, лауреата нобелівської премії з фізики. Її запустили на космічному човні Атлантіс в 1991 році, обсерваторія пропрацювала до 4 червня 2000 року.
Туманність Равлик в УФ-світлі
p align="justify"> Телескопи рентгенівської обсерваторії Чандра використовують спеціальну оптику для спостереження за віддаленими об'єктами в рентгенівському спектрі. Її запустили 1999 року.
Туманність Равлик у рентгенівському світлі
Остання з чотирьох «Великихобсерваторій» - космічний інфрачервоний телескоп «Спітцер». Його вивели на орбіту 25 серпня 2003 року, на час запуску «Спітцер» був найбільшим інфрачервоним телескопом у світі. У 2009 році його запас холодоагенту закінчився, але телескоп зберіг часткову працездатність. 30 січня 2020 року місію завершили, а наукове обладнання перевели в режим глибокого сну.
Читати далі
Найдетальнішу модель Всесвіту опублікували онлайн. Її може вивчити будь-який бажаючий
Фізики наблизилися до виявлення п'ятої сили під час створення ідеальних кристалів
Фізики охолодили атоми до найнижчої в світі температури