Tähtede uurimiseks kasutatud instrumendid

Juba iidsetest aegadest on inimesed imetledes tähti öises taevas jälginud. Tähtede uurimine astronoomia esindab üht vanimat teadust. Aja jooksul töötasid inimesed välja tähtede jälgimise, nende suurendamise ning nende käitumise ja sisu uurimise vahendid. Püüdes mõista universumit, on inimesed rohkem teada saanud oma koha kohta selles.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Tähtede uurimiseks kasutatavad instrumendid arenesid aastatuhandete jooksul. Iidsete instrumentide hulka kuulusid kvadrandid, astrolabeed, tähekaardid ja isegi püramiidid. Optilised teleskoobid varieerusid murdumisest peegeldumiseni. Raadioteleskoobid, infrapunakiirgust tuvastavad teleskoobid, gammakiired ja röntgenikiirgus ning kosmosepõhised teleskoobid on kaasaegses astronoomias hädavajalikud.

Iidsed inimesed kasutasid tähti ookeanides liikumiseks, kellaaja ütlemiseks ja aastaaegade määramiseks. Vana-Egiptuses ehitati Niiluse jõe üleujutuse ennustamiseks püramiide ​​tähe Siriuse jälgimiseks. Vana instrument, mida nimetatakse kvadrandiks, kasutas sfäärilist trigonomeetriat, et mõõta tähe kõrgust horisondi suhtes. Metallist rõngastest koosnev ja sodiaaki kasutav armillaarkera võimaldas taevast jälgida ja näitas tähtede liikumist. Astrolabor kujutas multifunktsionaalset seadet, mis arvutas välja Päikese ja eredate tähtede asendid ning töötas ka omamoodi kellana, et öelda aega. Sajandite vältel koostasid erinevad kultuurid tähekaarte kas täherühmade kategoriseerimiseks või tähtede suuruse kataloogimiseks. Astronoomid valmistasid ka laiad lehed, paberilehed, mis teavitasid inimesi varjutustest ja muudest taevalikest nähtustest.

Optilistest teleskoopidest said hiljem valitud vahendid kaugete tähtede vaatlemiseks. Murdvates teleskoopides kasutati kahte läätsed, eesmised läätsed painutasid või murdsid valgust ja suurendamiseks okulaar. Sellised teleskoobid muutusid aga suurte mõõtmetega ebapraktilisteks. Sir Isaac Newton leiutas peegeldava teleskoobi, mis kasutas valguse fokuseerimiseks nõgusat peeglit. See võimaldas astronoomidel jälgida palju kaugemaid tähti kui varem. Teleskoobid kasvasid aja jooksul suuremaks ja keerukamaks. Teleskoobi peeglid saavutasid oma suurima ülempiiri ühe esmase peegliga. Nüüd saab klaaspinna probleemide lahendamiseks esmaseid peegleid segmenteerida.

Astronoomid laiendasid oma repertuaari, kasutades tähtede kiirgatavate raadiolainete tuvastamiseks raadioteleskoope, mis annab astronoomidele teavet tähevalguse lainepikkuse kohta. Teleskoopide metallkonstruktsioon võimaldab suuremat võimekust. Massiivis olevad suuremad antennid võimaldavad raadiolainete eraldamist palju paremini.

Kosmosesse lastud teleskoobid tähistavad tähtede uurimise järgmist etappi. Kosmoseteleskoobid tiirlevad ümber Maa, kuid on programmeeritud tähti uurima mitmel viisil. Infrapunakiirgus, mikrolaineahju ja gammakiirte tuvastamine tuleb läbi viia atmosfäärist eemal, mistõttu teleskoopidel nagu Hubble'i kosmoseteleskoop on väga kõrge eraldusvõime. Algselt eksoplaneedi avastamiseks mõeldud Kepleri kosmoseteleskoop andis supernoova (täheplahvatuse) uurimisel uue elu. Kepler ja sellele järgnev missioon K2 saavad teatud aja jooksul pidevalt keskenduda ühele ruumilaigule. See võimaldab astronoomidel jälgida plahvatavate tähtede arengut.

Fermi gammakiirgusega kosmoseteleskoop hõlbustas neutronitähtede ühinemiste tuvastamist, paljastades kosmoses gravitatsioonilaineid. Koostöös tegutsevad maapealsed vaatluskeskused kogu maailmas reageerisid kiiresti, et proovida mitmesuguseid vaatluse vorme, sealhulgas otsida neutroniosakesi. Teised teleskoobid tuvastavad röntgenkiirte, mis eralduvad siis, kui neutrontähed tõmbavad materjali oma raskusjõusse. Tähe-astronoomia suhteliselt uus valdkond hõlmab gravitatsioonilist objektiivi, milles kosmoseteleskoobid sellised kuna Hubble saab esiplaani loodusliku suurendava efekti abil jälgida uskumatult kaugeid tähti galaktikad.

Päikest uurides aitavad astronoomid ilmaennustajaid ja veemajandajaid. Teisi tähti uurides saavad inimesed teadmisi universumi elementidest ja inimeste sobivusest. Lisaks aitab tänapäevastest astronoomilistest vahenditest saadud tehnoloogia inimesi igapäevaelus, näiteks WiFi, mobiiltelefonide, digikaamerate, kaitsehoiatussüsteemide ja GPS-seadmete puhul.