Instrumenter som brukes til å studere stjerner

Siden eldgamle tider har mennesker sett på stjernene på nattehimmelen i undring. Astronomi, studiet av stjerner, representerer en av de eldste vitenskapene. Over tid utviklet mennesker instrumenter for å spore stjernene, forstørre dem og studere deres oppførsel og innhold. Ved å prøve å forstå universet har mennesker lært mer om sin plass i det.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Instrumentene som ble brukt til å studere stjerner utviklet seg gjennom årtusener. Gamle instrumenter inkluderte kvadranter, astrolabes, stjernekart og til og med pyramider. Optiske teleskoper varierte fra refraktering til refleksjon. Radioteleskoper, teleskoper som oppdager infrarød stråling, gammastråler og røntgenstråler og rombaserte teleskoper er avgjørende i moderne astronomi.

Gamle mennesker brukte stjernene til å navigere i havene, fortelle tid og bestemme årstider. I det gamle Egypt ble pyramider bygget for å spore stjernen Sirius for å forutsi flommen i Nilen. Et gammelt instrument kalt kvadrant brukte sfærisk trigonometri for å måle høyden på en stjerne i forhold til horisonten. Armillarsfæren, som består av metallringer og bruker dyrekretsen, tillot observasjon av himmelen og demonstrerte stjernenes bevegelse. Astrolabien representerte en multifunksjonell enhet som beregnet solens posisjoner og lyse stjerner, og fungerte også som en slags klokke for å fortelle tiden. Gjennom århundrene har forskjellige kulturer laget stjernekart enten for å kategorisere stjernegrupper eller for å katalogisere størrelsen på stjerner. Astronomer laget også breddesider, papirark som informerte folk om formørkelser og andre himmelske fenomener.

Optiske teleskoper ble senere instrumentene du valgte for å observere fjerne stjerner. Brytende teleskoper brukte to linser, med frontlinsene bøyende eller brytende lys, og et okular for forstørrelse. Imidlertid ble slike teleskoper upraktiske i store størrelser. Sir Isaac Newton oppfant et reflekterende teleskop som brukte et konkavt speil for å fokusere lys. Dette gjorde det mulig for astronomer å observere langt fjernere stjerner enn før. Teleskoper ble større og mer sofistikerte over tid. Teleskopspeil nådde sin øvre grense i størrelse med ett primærspeil. Nå kan primære speil være segmentert for å hjelpe til med glassvektproblemet.

Astronomer utvidet sitt repertoar ved å bruke radioteleskoper for å oppdage radiobølgene som sendes ut av stjerner, noe som gir astronomene informasjon om stjernelysbølgelengde. Teleskopens metallkonstruksjon gir større størrelse. Større antenner i matriser tillater mye høyere oppløsning av radiobølger.

Teleskoper lansert i verdensrommet representerer neste fase med å studere stjerner. Romteleskoper kretser rundt jorden, men er programmert til å studere stjerner på forskjellige måter. Infrarød stråling, mikrobølgeovn og gammastråledeteksjon må utføres vekk fra atmosfæren, så teleskoper som Hubble Space Telescope har veldig høy oppløsning. Kepler-romteleskopet, opprinnelig designet for eksoplanetdeteksjon, ga nytt liv i supernova (stjerneeksplosjon) forskning. Kepler og det påfølgende oppdraget K2 kan fokusere kontinuerlig på en lapp plass over en periode. Dette gjør det mulig for astronomer å følge utviklingen av eksploderende stjerner.

Fermi gammastråleromteleskop muliggjorde påvisning av sammenslåinger av nøytronstjerner, og avslørte gravitasjonsbølger i kosmos. Samarbeidende bakkebaserte observatorier over hele verden svarte raskt for å prøve flere former for observasjoner, inkludert å lete etter nøytronpartikler. Andre teleskoper oppdager røntgenstråler, avgitt når nøytronstjerner trekker materiale inn i tyngdekraften. Et relativt nytt felt av stjernastronomi involverer gravitasjonslinsing, der romteleskoper slikt da Hubble kan observere utrolig fjerne stjerner gjennom den naturlige forstørrelseseffekten av forgrunnen galakser.

Ved å studere solen, hjelper astronomer værvarslere og vannforvaltere. Ved å studere andre stjerner får mennesker kunnskap om elementene i universet og hvordan mennesker passer inn. I tillegg hjelper teknologien fra moderne astronomiske instrumenter mennesker i hverdagen, for eksempel i Wi-Fi, mobiltelefoner, digitale kameraer, forsvarsvarslingssystemer og GPS-enheter.