Od czasów starożytnych ludzie ze zdumieniem obserwowali gwiazdy na nocnym niebie. Astronomia, czyli badanie gwiazd, reprezentuje jedną z najstarszych nauk. Z biegiem czasu ludzie opracowali instrumenty do śledzenia gwiazd, powiększania ich oraz badania ich zachowania i zawartości. Próbując zrozumieć wszechświat, ludzie dowiedzieli się więcej o swoim miejscu w nim.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Instrumenty używane do badania gwiazd ewoluowały przez tysiąclecia. Starożytne instrumenty obejmowały kwadranty, astrolabia, mapy gwiazd, a nawet piramidy. Teleskopy optyczne wahały się od załamujących do odbijających. Radioteleskopy, teleskopy wykrywające promieniowanie podczerwone, promienie gamma i rentgenowskie oraz teleskopy kosmiczne są niezbędne we współczesnej astronomii.
Instrumenty w starożytności
Starożytni ludzie używali gwiazd do nawigacji po oceanach, określania czasu i określania pór roku. W starożytnym Egipcie budowano piramidy, aby śledzić gwiazdę Syriusza, aby przewidzieć powódź Nilu. Starożytny instrument zwany kwadrantem wykorzystywał trygonometrię sferyczną do pomiaru wysokości gwiazdy w stosunku do horyzontu. Sfera armilarna, złożona z metalowych pierścieni i wykorzystująca zodiak, pozwalała na obserwację nieba i demonstrowała ruch gwiazd. Astrolabium stanowiło wielofunkcyjne urządzenie, które obliczało położenie Słońca i jasnych gwiazd, a także działało jako rodzaj zegara do odmierzania czasu. Na przestrzeni wieków różne kultury tworzyły mapy gwiazd, aby kategoryzować grupy gwiazd lub skatalogować wielkość gwiazd. Astronomowie wykonali także burty, arkusze papieru informujące ludzi o zaćmieniach i innych zjawiskach niebieskich.
Ewolucja teleskopów optycznych
Teleskopy optyczne stały się później instrumentami z wyboru do obserwacji odległych gwiazd. Teleskopy załamujące używały dwóch soczewek, z przednimi soczewkami uginającymi się lub załamującymi światło, oraz okularem do powiększenia. Jednak takie teleskopy stały się niepraktyczne przy dużych rozmiarach. Sir Isaac Newton wynalazł teleskop zwierciadlany, który wykorzystywał wklęsłe lustro do skupiania światła. Umożliwiło to astronomom obserwację znacznie bardziej odległych gwiazd niż wcześniej. Teleskopy z czasem stawały się coraz większe i bardziej wyrafinowane. Zwierciadła teleskopu osiągnęły górną granicę rozmiaru z jednym zwierciadłem głównym. Teraz zwierciadła główne można podzielić na segmenty, aby rozwiązać problem wagi szkła.
Teleskopy radiowe
Astronomowie poszerzyli swój repertuar, wykorzystując radioteleskopy do wykrywania fal radiowych emitowanych przez gwiazdy, co daje astronomom informacje o długości fali światła gwiazdowego. Metalowa konstrukcja teleskopów pozwala na większe możliwości wymiarowe. Większe anteny w szykach pozwalają na znacznie wyższą rozdzielczość fal radiowych.
Teleskopy kosmiczne
Teleskopy wystrzelone w kosmos stanowią kolejną fazę badania gwiazd. Teleskopy kosmiczne krążą wokół Ziemi, ale są zaprogramowane do badania gwiazd na różne sposoby. Promieniowanie podczerwone, mikrofale i promieniowanie gamma muszą być wykonywane z dala od atmosfery, dlatego teleskopy takie jak Kosmiczny Teleskop Hubble'a mają bardzo wysoką rozdzielczość. Kosmiczny Teleskop Keplera, pierwotnie zaprojektowany do wykrywania egzoplanet, tchnął nowe życie w badania nad supernowymi (wybuchami gwiazd). Kepler i jego kolejna misja K2 mogą przez pewien czas skupiać się na jednym skrawku przestrzeni. Pozwala to astronomom śledzić postępy wybuchających gwiazd.
Kosmiczny Teleskop Fermi Gamma-ray ułatwił wykrywanie łączenia się gwiazd neutronowych, ujawniając fale grawitacyjne w kosmosie. Współpracujące obserwatoria naziemne na całym świecie szybko zareagowały, próbując różnych form obserwacji, w tym poszukiwania cząstek neutronowych. Inne teleskopy wykrywają promieniowanie rentgenowskie, emitowane, gdy gwiazdy neutronowe wciągają materię w swoją grawitację. Stosunkowo nowa dziedzina astronomii gwiazd obejmuje soczewkowanie grawitacyjne, w którym takie teleskopy kosmiczne ponieważ Hubble może obserwować niewiarygodnie odległe gwiazdy dzięki naturalnemu efektowi powiększania pierwszego planu galaktyki.
Wpływ instrumentów astronomicznych
Badając Słońce, astronomowie pomagają prognozom pogody i zarządcom wody. Badając inne gwiazdy, ludzie zdobywają wiedzę na temat elementów wszechświata i tego, jak ludzie się do niego pasują. Dodatkowo technologia wywodząca się z nowoczesnych przyrządów astronomicznych pomaga ludziom w codziennym życiu, m.in. w Wi-Fi, telefonach komórkowych, aparatach cyfrowych, systemach ostrzegania obronnych i urządzeniach GPS. .