Sin dai tempi antichi, gli umani hanno guardato meravigliati le stelle nel cielo notturno. L'astronomia, lo studio delle stelle, rappresenta una delle scienze più antiche. Nel corso del tempo, gli esseri umani hanno sviluppato strumenti per tracciare le stelle, ingrandirle e studiarne il comportamento e il contenuto. Cercando di capire l'universo, gli umani hanno imparato di più sul loro posto in esso.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Gli strumenti utilizzati per studiare le stelle si sono evoluti nel corso dei millenni. Gli strumenti antichi includevano quadranti, astrolabi, mappe stellari e persino piramidi. I telescopi ottici andavano dal rifrangente al riflettente. I radiotelescopi, i telescopi che rilevano la radiazione infrarossa, i raggi gamma e i raggi X e i telescopi spaziali sono essenziali nell'astronomia moderna.
Strumenti nell'antichità
Gli antichi umani usavano le stelle per navigare negli oceani, leggere l'ora e determinare le stagioni. Nell'antico Egitto, furono costruite piramidi per seguire la stella Sirio al fine di prevedere le inondazioni del fiume Nilo. Un antico strumento chiamato quadrante usava la trigonometria sferica per misurare l'altezza di una stella rispetto all'orizzonte. La sfera armillare, composta da anelli metallici e che utilizzava lo zodiaco, consentiva l'osservazione del cielo e mostrava il movimento delle stelle. L'astrolabio rappresentava un dispositivo multifunzionale che calcolava le posizioni del Sole e delle stelle luminose, e funzionava anche come una specie di orologio per leggere l'ora. Nel corso dei secoli, varie culture hanno creato mappe stellari per classificare i gruppi stellari o per catalogare la grandezza delle stelle. Gli astronomi hanno anche realizzato bordate, fogli di carta che informavano le persone sulle eclissi e altri fenomeni celesti.
L'evoluzione dei telescopi ottici
I telescopi ottici in seguito divennero gli strumenti preferiti per osservare le stelle lontane. I telescopi rifrattori utilizzavano due lenti, con le lenti anteriori che piegavano o rifrangono la luce e un oculare per l'ingrandimento. Tuttavia, tali telescopi sono diventati poco pratici a grandi dimensioni. Sir Isaac Newton inventò un telescopio riflettore che utilizzava uno specchio concavo per focalizzare la luce. Ciò ha permesso agli astronomi di osservare stelle molto più lontane di prima. I telescopi sono diventati più grandi e più sofisticati nel tempo. Gli specchi del telescopio hanno raggiunto il loro limite superiore in termini di dimensioni con uno specchio primario. Ora, gli specchi primari possono essere segmentati per aiutare con il problema del peso del vetro.
Radiotelescopi
Gli astronomi hanno ampliato il loro repertorio utilizzando radiotelescopi per rilevare le onde radio emesse dalle stelle, che forniscono agli astronomi informazioni sulla lunghezza d'onda della luce stellare. La struttura in metallo dei telescopi consente una maggiore capacità di dimensioni. Le antenne più grandi negli array consentono una risoluzione molto più elevata delle onde radio.
Telescopi spaziali
I telescopi lanciati nello spazio rappresentano la fase successiva dello studio delle stelle. I telescopi spaziali orbitano attorno alla Terra ma sono programmati per studiare le stelle in vari modi. Il rilevamento di radiazioni infrarosse, microonde e raggi gamma deve essere eseguito lontano dall'atmosfera, quindi telescopi come il telescopio spaziale Hubble hanno una risoluzione molto elevata. Il telescopio spaziale Kepler, originariamente progettato per il rilevamento di esopianeti, ha concesso nuova vita alla ricerca sulle supernovae (esplosione di stelle). Kepler e la sua successiva missione K2 possono concentrarsi continuamente su un pezzo di spazio per un periodo di tempo. Ciò consente agli astronomi di seguire la progressione delle stelle che esplodono.
Il telescopio spaziale a raggi gamma Fermi ha facilitato il rilevamento di fusioni di stelle di neutroni, rivelando onde gravitazionali nel cosmo. Gli osservatori terrestri cooperativi di tutto il mondo hanno risposto rapidamente a provare molteplici forme di osservazione, inclusa la ricerca di particelle di neutroni. Altri telescopi rilevano i raggi X, emessi quando le stelle di neutroni attirano il materiale nella loro gravità. Un campo relativamente nuovo dell'astronomia stellare coinvolge la lente gravitazionale, in cui telescopi spaziali come poiché Hubble può osservare stelle incredibilmente distanti attraverso l'effetto di ingrandimento naturale del primo piano galassie.
L'influenza degli strumenti astronomici
Studiando il Sole, gli astronomi aiutano i meteorologi e i gestori dell'acqua. Studiando altre stelle, gli umani acquisiscono conoscenza degli elementi dell'universo e di come gli umani si adattano. Inoltre, la tecnologia derivata dai moderni strumenti astronomici aiuta le persone nella vita di tutti i giorni, come Wi-Fi, telefoni cellulari, fotocamere digitali, sistemi di allarme di difesa e dispositivi GPS.