Instrumente zum Studium von Sternen

Seit der Antike haben die Menschen die Sterne am Nachthimmel mit Staunen beobachtet. Die Astronomie, das Studium der Sterne, ist eine der ältesten Wissenschaften. Im Laufe der Zeit entwickelten die Menschen Instrumente, um die Sterne zu verfolgen, sie zu vergrößern und ihr Verhalten und ihren Inhalt zu studieren. Durch den Versuch, das Universum zu verstehen, haben die Menschen mehr über ihren Platz darin erfahren.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Die Instrumente, mit denen Sterne untersucht wurden, haben sich über Jahrtausende entwickelt. Zu den alten Instrumenten gehörten Quadranten, Astrolabien, Sternenkarten und sogar Pyramiden. Optische Teleskope reichten von brechend bis spiegelnd. Radioteleskope, Teleskope zur Erfassung von Infrarotstrahlung, Gammastrahlen und Röntgenstrahlen sowie weltraumgestützte Teleskope sind in der modernen Astronomie unverzichtbar.

Uralte Menschen nutzten die Sterne, um Ozeane zu navigieren, die Zeit zu bestimmen und die Jahreszeiten zu bestimmen. Im alten Ägypten wurden Pyramiden gebaut, um den Stern Sirius zu verfolgen, um die Überschwemmung des Nils vorherzusagen. Ein altes Instrument namens Quadrant verwendete sphärische Trigonometrie, um die Höhe eines Sterns in Bezug auf den Horizont zu messen. Die Armillarsphäre, bestehend aus Metallringen und mit dem Tierkreis, ermöglichte die Beobachtung des Himmels und demonstrierte die Bewegung der Sterne. Das Astrolabium stellte ein multifunktionales Gerät dar, das die Positionen der Sonne und der hellen Sterne berechnete und auch als eine Art Uhr funktionierte, um die Zeit anzuzeigen. Im Laufe der Jahrhunderte haben verschiedene Kulturen Sternenkarten erstellt, um entweder Sterngruppen zu kategorisieren oder die Größe von Sternen zu katalogisieren. Astronomen machten auch Breitseiten, Papierblätter, die die Menschen über Finsternisse und andere Himmelsphänomene informierten.

Optische Teleskope wurden später zu den Instrumenten der Wahl für die Beobachtung entfernter Sterne. Brechungsteleskope verwendet zwei Linsen, wobei die Frontlinsen das Licht biegen oder brechen, und ein Okular zur Vergrößerung. Solche Teleskope wurden jedoch bei großen Größen unpraktisch. Sir Isaac Newton erfand ein Spiegelteleskop, das einen konkaven Spiegel zum Fokussieren des Lichts verwendet. Dadurch konnten Astronomen viel weiter entfernte Sterne beobachten als zuvor. Teleskope wurden im Laufe der Zeit immer größer und ausgefeilter. Teleskopspiegel erreichten mit einem Hauptspiegel ihre obere Grenze in der Größe. Jetzt können Hauptspiegel segmentiert werden, um das Problem des Glasgewichts zu lösen.

Astronomen erweiterten ihr Repertoire, indem sie Radioteleskope verwendeten, um die von Sternen emittierten Radiowellen zu erkennen, die den Astronomen Informationen über die Wellenlänge des Sternenlichts geben. Die Metallkonstruktion der Teleskope ermöglicht eine größere Größenkapazität. Größere Antennen in Arrays ermöglichen eine viel höhere Auflösung von Funkwellen.

Teleskope, die ins All geschossen werden, repräsentieren die nächste Phase der Sternenforschung. Weltraumteleskope umkreisen die Erde, sind jedoch darauf programmiert, Sterne auf verschiedene Weise zu untersuchen. Die Detektion von Infrarotstrahlung, Mikrowellen und Gammastrahlen muss außerhalb der Atmosphäre erfolgen, daher haben Teleskope wie das Hubble-Weltraumteleskop eine sehr hohe Auflösung. Das Kepler-Weltraumteleskop, das ursprünglich für die Detektion von Exoplaneten entwickelt wurde, hat der Supernova-Forschung (Sternexplosion) neues Leben eingehaucht. Kepler und seine nachfolgende Mission K2 können sich über einen bestimmten Zeitraum hinweg kontinuierlich auf ein Stück Weltraum konzentrieren. Auf diese Weise können Astronomen die Entwicklung explodierender Sterne verfolgen.

Das Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskop ermöglichte die Entdeckung von Neutronenstern-Verschmelzungen und enthüllte Gravitationswellen im Kosmos. Kooperative bodengestützte Observatorien auf der ganzen Welt reagierten schnell, um verschiedene Arten von Beobachtungen auszuprobieren, einschließlich der Suche nach Neutronenteilchen. Andere Teleskope detektieren Röntgenstrahlen, die abgegeben werden, wenn Neutronensterne Materie in ihre Gravitation ziehen. Ein relativ neues Gebiet der stellaren Astronomie ist die Gravitationslinse, bei der Weltraumteleskope wie da Hubble durch den natürlichen Vergrößerungseffekt des Vordergrunds unglaublich weit entfernte Sterne beobachten kann Galaxien.

Durch das Studium der Sonne helfen Astronomen Wettervorhersagen und Wassermanagern. Durch das Studium anderer Sterne gewinnen Menschen Wissen über die Elemente des Universums und wie der Mensch dazugehört. Darüber hinaus unterstützt die von modernen astronomischen Instrumenten abgeleitete Technologie den Menschen im Alltag, beispielsweise bei WLAN, Mobiltelefonen, Digitalkameras, Abwehrwarnsystemen und GPS-Geräten.