Hur fungerar ett infrarött teleskop?

Infraröda teleskop använder i princip samma komponenter och följer samma principer som teleskop med synligt ljus; nämligen samlas en viss kombination av linser och speglar och fokuserar strålning på en detektor eller detektorer, vars data översätts från dator till användbar information. Detektorerna är vanligtvis en samling specialiserade digitala digitala enheter: det vanligaste materialet för dessa är superledarlegeringen HgCdTe (kvicksilverkadmium tellurid). För att undvika kontaminering från omgivande värmekällor måste detektorerna kylas av en kryogen såsom flytande kväve eller helium till temperaturer som närmar sig absolut noll; rymdteleskopet Spitzer, som vid lanseringen 2003 var det största rymdbaserade infraröda teleskopet någonsin, kyls till -273 C och följer en innovativ jordslingande heliosentrisk bana där den undviker den reflekterade och inhemska värmen från Jorden.

Vattenånga i jordens atmosfär absorberar mest infraröd strålning från rymden, så markbaserade infraröda teleskop måste placeras på hög höjd och i en torr miljö för att vara effektiva; Observatories i Mauna Kea, Hawaii, ligger på en höjd av 4205 m. Atmosfäriska effekter minskas genom montering av teleskop på högflygande flygplan, en teknik som framgångsrikt används på Kuiper Airborne Observatory (KAO), som fungerade från 1974 till 1995. Effekterna av atmosfärisk vattenånga elimineras naturligtvis helt i rymdbaserade teleskop; som med optiska teleskop är rymden den idealiska platsen för att göra infraröda astronomiska observationer. Det första infraröda teleskopet, IRAS (Infrared Astronomy Satellite), som lanserades 1983, ökade den kända astronomiska katalogen med cirka 70 procent.

Infrarött teleskop kan upptäcka för svala föremål och därför för svag för att observeras i synligt ljus, såsom planeter, några nebulosor och bruna dvärgstjärnor. Dessutom har infraröd strålning längre våglängder än synligt ljus, vilket innebär att den kan passera genom astronomisk gas och damm utan att spridas. Således kan föremål och områden som är dolda ur sikte i det synliga spektrumet, inklusive Vintergatans centrum, observeras i det infraröda området.

Den pågående expanderingen av universum resulterar i fenomenet rödförskjutning, vilket gör att strålning från ett stjärnobjekt har gradvis längre våglängder ju längre bort från jorden objektet är. När den når jorden har alltså mycket av det synliga ljuset från avlägsna föremål flyttats in i det infraröda och kan detekteras av infraröda teleskop. När den kommer från mycket avlägsna källor har strålningen tagit så lång tid att nå jorden att den var först släpptes ut i det tidiga universum och ger således insikt i denna viktiga period av astronomiska historia.