Как работи инфрачервеният телескоп?

Инфрачервените телескопи използват по същество същите компоненти и следват същите принципи като телескопите с видима светлина; а именно, някаква комбинация от лещи и огледала събира и фокусира лъчението върху детектор или детектори, данните от които се преобразуват от компютър в полезна информация. Детекторите обикновено представляват колекция от специализирани твърдотелни цифрови устройства: най-често използваният материал за тях е свръхпроводниковата сплав HgCdTe (живачен кадмиев телурид). За да се избегне замърсяване от околните източници на топлина, детекторите трябва да се охлаждат от криоген като течен азот или хелий до температури, близки до абсолютната нула; космическият телескоп Spitzer, който при стартирането си през 2003 г. е най-големият досега космически инфрачервен телескоп, се охлажда до -273 C и следва иновативна земна хелиоцентрична орбита, при която избягва отразената и местна топлина на Земята.

Водните пари в земната атмосфера поглъщат повечето инфрачервени лъчи от космоса, така че наземните инфрачервени телескопи трябва да бъдат разположени на голяма надморска височина и в суха среда, за да бъдат ефективни; обсерваториите в Мауна Кеа, Хавай, са на надморска височина от 4205 m. Атмосферните ефекти се намаляват чрез монтиране на телескопи на високолетящи самолети - техника, използвана успешно в въздушната бордова обсерватория на Куйпер (KAO), работеща от 1974 до 1995 г. Ефектите от атмосферните водни пари, разбира се, се елиминират изцяло в космическите телескопи; както при оптичните телескопи, космосът е идеалното място за извършване на инфрачервени астрономически наблюдения. Първият орбитален инфрачервен телескоп, Infrared Astronomy Satellite (IRAS), стартиран през 1983 г., увеличи известния астрономически каталог с около 70 процента.

Инфрачервените телескопи могат да откриват предмети твърде хладно, следователно твърде слаби, за да се наблюдават при видима светлина, като планети, някои мъглявини и кафяви джуджета. Също така, инфрачервеното лъчение има по-дълги вълни от видимата светлина, което означава, че може да премине през астрономически газ и прах, без да се разсейва. По този начин обекти и зони, затъмнени от погледа във видимия спектър, включително центъра на Млечния път, могат да бъдат наблюдавани в инфрачервената светлина.

Продължаващото разширяване на Вселената води до явлението червено изместване, което кара радиацията от звезден обект да има прогресивно по-дълги дължини на вълните, колкото по-далеч от Земята е обектът. По този начин, докато достигне Земята, голяма част от видимата светлина от отдалечени обекти се е изместила в инфрачервената светлина и може да бъде открита от инфрачервените телескопи. Когато идва от много далечни източници, на тази радиация е отнело толкова много време, за да достигне Земята, че е било за първи път излъчен в ранната Вселена и така дава представа за този жизненоважен астрономически период история.