Kako deluje infrardeči teleskop?

Oblikovanje

Zgodnja zasnova Spitzerja, slika NASA

Infrardeči teleskopi uporabljajo v osnovi enake sestavne dele in sledijo istim načelom kot teleskopi vidne svetlobe; neka kombinacija leč in ogledal namreč zbira in usmerja sevanje na detektor ali detektorje, katerih podatki se računalniško prevedejo v koristne informacije. Detektorji so običajno zbirka specializiranih polprevodniških digitalnih naprav: najpogosteje uporabljen material za njih je superprevodniška zlitina HgCdTe (živosrebrni kadmijev telurid). Da bi se izognili onesnaženju iz okoliških virov toplote, je treba detektorje s kriogenom, kot sta tekoči dušik ali helij, ohladiti na temperature, ki se približujejo absolutni ničli; vesoljski teleskop Spitzer, ki je bil ob izstrelitvi leta 2003 največji vesoljski infrardeči teleskop doslej, ohlajen na -273 C in sledi inovativni zemeljski heliocentrični orbiti, s čimer se izogne ​​odsevni in domači toploti Zemlja.

Vrste

Vodna para v zemeljski atmosferi absorbira večino infrardečega sevanja iz vesolja, zato morajo biti zemeljski infrardeči teleskopi nameščeni na visoki nadmorski višini in v suhem okolju, da bodo učinkoviti; opazovalnice v Mauna Kea na Havajih so na nadmorski višini 4205 m. Atmosferske učinke zmanjša namestitev teleskopov na visokoleteča letala, tehniko, ki se uspešno uporablja na letalskem observatoriju Kuiper (KAO), ki je deloval od leta 1974 do 1995. Učinki atmosferske vodne pare so v vesoljskih teleskopih seveda popolnoma odpravljeni; Kot pri optičnih teleskopih je vesolje idealno mesto za infrardeča astronomska opazovanja. Prvi orbitalni infrardeči teleskop, Infrared Astronomy Satellite (IRAS), ki je bil izstreljen leta 1983, je znani astronomski katalog povečal za približno 70 odstotkov.

Aplikacije

Infrardeči teleskopi lahko zaznajo predmete, ki so preveč hladni, zato jih je premalo, da bi jih lahko opazili v vidni svetlobi, kot so planeti, nekatere meglice in rjave pritlikave zvezde. Infrardeče sevanje ima tudi daljše valovne dolžine kot vidna svetloba, kar pomeni, da lahko prehaja skozi astronomski plin in prah, ne da bi bil razpršen. Tako lahko v infrardeči svetlobi opazujemo predmete in območja, zastrta od pogleda v vidnem spektru, vključno s središčem Rimske ceste.

Zgodnje vesolje

Stalna širitev vesolja ima za posledico pojav rdečega premika, ki povzroči, da ima sevanje zvezdnega predmeta postopoma daljše valovne dolžine, dlje ko je objekt od Zemlje. Tako se je do trenutka, ko pride na Zemljo, večina vidne svetlobe oddaljenih predmetov preusmerila v infrardečo luč in jo lahko zaznajo infrardeči teleskopi. Ko je sevanje prihajalo iz zelo oddaljenih virov, je trajalo toliko časa, da je doseglo Zemljo, da je bilo prvič izpuščen v zgodnjem vesolju in tako omogoča vpogled v to vitalno astronomsko obdobje zgodovino.

  • Deliti
instagram viewer