इन्फ्रारेड टेलीस्कोप कैसे काम करता है?

इन्फ्रारेड टेलीस्कोप मूल रूप से समान घटकों का उपयोग करते हैं और दृश्य प्रकाश दूरबीनों के समान सिद्धांतों का पालन करते हैं; अर्थात्, लेंस और दर्पण के कुछ संयोजन एक डिटेक्टर या डिटेक्टरों पर विकिरण एकत्र करते हैं और केंद्रित करते हैं, जिसके डेटा को कंप्यूटर द्वारा उपयोगी जानकारी में अनुवादित किया जाता है। डिटेक्टर आमतौर पर विशेष सॉलिड-स्टेट डिजिटल उपकरणों का एक संग्रह होते हैं: इनके लिए सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री सुपरकंडक्टर मिश्र धातु HgCdTe (पारा कैडमियम टेलुराइड) है। आसपास के ताप स्रोतों से संदूषण से बचने के लिए, डिटेक्टरों को तरल नाइट्रोजन या हीलियम जैसे क्रायोजेन द्वारा पूर्ण शून्य के तापमान तक ठंडा किया जाना चाहिए; स्पिट्जर स्पेस टेलीस्कोप, जो 2003 में अपने प्रक्षेपण के समय सबसे बड़ा अंतरिक्ष-आधारित इन्फ्रारेड टेलीस्कोप था, को ठंडा किया जाता है -273 सी और एक अभिनव पृथ्वी अनुगामी सूर्यकेंद्रित कक्षा का अनुसरण करता है जिससे यह परावर्तित और स्वदेशी गर्मी से बचा जाता है पृथ्वी।

पृथ्वी के वायुमंडल में जल वाष्प अंतरिक्ष से अधिकांश अवरक्त विकिरण को अवशोषित करता है, इसलिए प्रभावी होने के लिए जमीन पर आधारित अवरक्त दूरबीनों को उच्च ऊंचाई पर और शुष्क वातावरण में स्थापित किया जाना चाहिए; मौना केआ, हवाई में वेधशालाएं 4205 मीटर की ऊंचाई पर हैं। उच्च-उड़ान वाले विमानों पर बढ़ते दूरबीनों से वायुमंडलीय प्रभाव कम हो जाते हैं, कुइपर एयरबोर्न ऑब्जर्वेटरी (केएओ) पर सफलतापूर्वक उपयोग की जाने वाली तकनीक, जो 1974 से 1995 तक संचालित होती है। वायुमंडलीय जल वाष्प के प्रभाव, निश्चित रूप से, अंतरिक्ष-आधारित दूरबीनों में पूरी तरह समाप्त हो जाते हैं; ऑप्टिकल दूरबीनों की तरह, अंतरिक्ष एक आदर्श स्थान है जहां से अवरक्त खगोलीय अवलोकन किया जा सकता है। पहली कक्षीय अवरक्त दूरबीन, इन्फ्रारेड एस्ट्रोनॉमी सैटेलाइट (IRAS), जिसे 1983 में लॉन्च किया गया था, ने ज्ञात खगोलीय कैटलॉग में लगभग 70 प्रतिशत की वृद्धि की।

इन्फ्रारेड टेलिस्कोप वस्तुओं का बहुत ठंडा पता लगा सकते हैं और इसलिए दृश्यमान प्रकाश में बहुत कम देखे जा सकते हैं, जैसे कि ग्रह, कुछ नीहारिकाएं और भूरे रंग के बौने सितारे। इसके अलावा, अवरक्त विकिरण में दृश्य प्रकाश की तुलना में लंबी तरंग दैर्ध्य होती है, जिसका अर्थ है कि यह बिना बिखरे हुए खगोलीय गैस और धूल से गुजर सकती है। इस प्रकार, आकाशगंगा के केंद्र सहित दृश्यमान स्पेक्ट्रम में देखने से अस्पष्ट वस्तुओं और क्षेत्रों को अवरक्त में देखा जा सकता है।

ब्रह्मांड के निरंतर विस्तार के परिणामस्वरूप रेडशिफ्ट घटना होती है, जिसके कारण एक तारकीय वस्तु से विकिरण की तरंगदैर्घ्य उत्तरोत्तर लंबी होती है, जो वस्तु पृथ्वी से दूर होती है। इस प्रकार, जब तक यह पृथ्वी पर पहुंचता है, दूर की वस्तुओं से दृश्य प्रकाश का अधिकांश भाग अवरक्त में स्थानांतरित हो जाता है और अवरक्त दूरबीनों द्वारा इसका पता लगाया जा सकता है। बहुत दूर के स्रोतों से आने पर, इस विकिरण को पृथ्वी तक पहुंचने में इतना समय लगा कि यह था सबसे पहले प्रारंभिक ब्रह्मांड में उत्सर्जित हुआ और इसलिए खगोलीय के इस महत्वपूर्ण काल ​​में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है इतिहास।