Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

6: Астрономічні інструменти

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    78147

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Якщо ви дивитеся на небо, коли ви далеко від міських вогнів, там, здається, переважна кількість зірок там. В реальності неозброєним оком видно лише близько 9000 зірок (з обох півкуль нашої планети). Світло від більшості зірок настільки слабке, що до того часу, коли воно досягне Землі, його неможливо виявити людським оком. Як ми можемо дізнатися про переважну більшість об'єктів у Всесвіті, які наші неозброєні очі просто не можуть побачити?

    У цьому розділі ми опишемо інструменти, які астрономи використовують для розширення свого бачення в космос. Ми дізналися майже все, що знаємо про Всесвіт, вивчаючи електромагнітне випромінювання, про що йшлося в розділі про випромінювання та спектри. У ХХ столітті наше дослідження космосу дозволило виявити електромагнітне випромінювання на всіх довжині хвиль, від гамма-променів до радіохвиль. Різні довжини хвиль несуть різні види інформації, і зовнішній вигляд будь-якого даного об'єкта часто залежить від довжини хвилі, на якій проводяться спостереження.

    • 6.1: Телескопи
      Телескоп збирає слабке світло від астрономічних джерел і доводить його до фокусу. Потім світло направляється на детектор, де проводиться постійний запис. Потужність збору світла телескопа визначається діаметром його діафрагми, або відкриттям - тобто площею його найбільшої або первинної лінзи або дзеркала. Основним оптичним елементом у телескопі є або опукла лінза (в заломлюючому телескопі), або увігнуте дзеркало (у відбивачі), яке доводить світло до фокусу.
    • 6.2: Телескопи сьогодні
      Нові технології створення і підтримки полегшених дзеркал привели до будівництва ряду великих телескопів з 1990 року. Місце для астрономічної обсерваторії необхідно ретельно вибирати для ясної погоди, темного неба, низької водяної пари та чудового атмосферного бачення (низька атмосферна турбулентність). Роздільна здатність видимого світла або інфрачервоного телескопа погіршується турбулентністю в атмосфері Землі. Техніка адаптивної оптики може вносити поправки на цю турбулентність.
    • 6.3: Детектори та прилади видимого світла
      Детектори видимого світла включають людське око, фотоплівку та пристрої із зарядним зв'язком (ПЗС). Детектори, чутливі до інфрачервоного випромінювання, повинні охолоджуватися до дуже низьких температур, оскільки все в телескопі і поблизу нього виділяє інфрачервоні хвилі. Спектрометр розсіює світло в спектрі, який потрібно записати для детального аналізу.
    • 6.4: Радіотелескопи
      Радіотелескоп - це в основному радіоантена, підключена до приймача. Значно підвищену роздільну здатність можна отримати за допомогою інтерферометрів, включаючи інтерферометричні масиви, такі як 27-елементний VLA та 66-елементний ALMA. Розширюючись до дуже довгих інтерферометрів базової лінії, радіоастрономи можуть досягти роздільної здатності так само точно, як 0,0001 кутова секунда. Радарна астрономія передбачає передачу, а також прийом. Найбільший радіолокаційний телескоп в даний час експлуатується - це 305-метрова чаша в Аресібо.
    • 6.5: Спостереження за межами атмосфери Землі
      Інфрачервоні спостереження проводяться за допомогою телескопів на борту літальних апаратів і в космосі і з наземних споруд на сухих гірських вершиках. Ультрафіолетові, рентгенівські та гамма-спостереження повинні проводитися зверху атмосфери. Орбітальні обсерваторії були летять для спостереження в цих смугах спектру. Найбільшим апертурним телескопом в космосі є космічний телескоп Хаббл, найбільш значущим інфрачервоним телескопом є Спітцер.
    • 6.6: Майбутнє великих телескопів
      Нові і ще більші телескопи знаходяться на креслярських дошках. Космічний телескоп Джеймса Вебба, 6-метровий наступник Хаббла, наразі планується запустити в 2018 році. Астрономи гамма-випромінювання планують побудувати CTA для вимірювання дуже енергійних гамма-променів. Астрономи будують LSST для спостереження з безпрецедентним полем зору та новим поколінням видимого світла/інфрачервоних телескопів з діаметром від 24,5 до 39 метрів.
    • 6.E: Астрономічні інструменти (вправи)

    Мініатюра: Враження цього художника показує Хаббл над Землею, з прямокутними сонячними панелями, які забезпечують його потужністю, видно зліва та справа.