Инструменты, используемые для изучения звезд

С древних времен люди с удивлением наблюдали за звездами в ночном небе. Астрономия, изучение звезд, представляет собой одну из древнейших наук. Со временем люди разработали инструменты для отслеживания звезд, увеличения их и изучения их поведения и их содержимого. Пытаясь понять вселенную, люди больше узнали о своем месте в ней.

TL; DR (слишком длинный; Не читал)

Инструменты, используемые для изучения звезд, развивались тысячелетиями. Древние инструменты включали квадранты, астролябии, звездные карты и даже пирамиды. Оптические телескопы варьировались от преломляющих до отражающих. Радиотелескопы, телескопы, обнаруживающие инфракрасное излучение, гамма-лучи и рентгеновские лучи, а также космические телескопы необходимы в современной астрономии.

Древние люди использовали звезды для навигации по океанам, определения времени и времен года. В Древнем Египте пирамиды строили для отслеживания звезды Сириус и предсказания разлива реки Нил. Древний инструмент, называемый квадрантом, использовал сферическую тригонометрию для измерения высоты звезды по отношению к горизонту. Армиллярная сфера, состоящая из металлических колец и использующая зодиак, позволяла наблюдать за небом и демонстрировала движение звезд. Астролябия представляла собой многофункциональное устройство, которое рассчитывало положение Солнца и ярких звезд, а также работало как своеобразные часы для определения времени. На протяжении веков различные культуры составляли звездные карты, чтобы классифицировать звездные группы или каталогизировать звездную величину. Астрономы также сделали плакаты, листы бумаги, информирующие людей о затмениях и других небесных явлениях.

Позже оптические телескопы стали предпочтительными инструментами для наблюдения за далекими звездами. В преломляющих телескопах использовались две линзы, передние линзы изгибающие или преломляющие свет, и окуляр для увеличения. Однако при больших размерах такие телескопы становились непрактичными. Сэр Исаак Ньютон изобрел телескоп-отражатель, в котором для фокусировки света использовалось вогнутое зеркало. Это позволило астрономам наблюдать гораздо более далекие звезды, чем раньше. Со временем телескопы становились больше и сложнее. Зеркала телескопов достигли своего верхнего предела по размерам с одним главным зеркалом. Теперь главные зеркала можно сегментировать, чтобы облегчить проблему веса стекла.

Астрономы расширили свой репертуар, используя радиотелескопы для обнаружения радиоволн, излучаемых звездами, что дает астрономам информацию о длине волны звездного света. Металлическая конструкция телескопов позволяет увеличивать габариты. Антенны большего размера в решетках обеспечивают гораздо более высокое разрешение радиоволн.

Запущенные в космос телескопы - это следующий этап изучения звезд. Космические телескопы вращаются вокруг Земли, но запрограммированы на изучение звезд различными способами. Инфракрасное излучение, микроволновое и гамма-излучение должно обнаруживаться вдали от атмосферы, поэтому телескопы, такие как космический телескоп Хаббла, имеют очень высокое разрешение. Космический телескоп Кеплера, первоначально разработанный для обнаружения экзопланет, дал новую жизнь исследованиям сверхновых (звездных взрывов). Кеплер и его последующая миссия К2 могут непрерывно фокусироваться на одном участке пространства в течение определенного периода времени. Это позволяет астрономам следить за взрывающимися звездами.

Космический гамма-телескоп Ферми помог обнаружить слияния нейтронных звезд, обнаружив гравитационные волны в космосе. Совместные наземные обсерватории по всему миру быстро отреагировали, чтобы попробовать несколько форм наблюдений, включая поиск нейтронных частиц. Другие телескопы обнаруживают рентгеновские лучи, испускаемые, когда нейтронные звезды втягивают вещество в свою гравитацию. Относительно новая область звездной астрономии включает гравитационное линзирование, в котором космические телескопы такие поскольку Хаббл может наблюдать невероятно далекие звезды благодаря естественному эффекту увеличения на переднем плане галактики.

Изучая Солнце, астрономы помогают синоптикам и специалистам по водным ресурсам. Изучая другие звезды, люди получают знания об элементах Вселенной и о том, как люди вписываются в нее. Кроме того, технологии, полученные из современных астрономических инструментов, помогают людям в повседневной жизни, например, в Wi-Fi, сотовых телефонах, цифровых камерах, системах предупреждения о защите и устройствах GPS.