Instrument som används för att studera stjärnor

Sedan urminnes tider har människor undrat stjärnorna på natthimlen. Astronomi, studiet av stjärnor, representerar en av de äldsta vetenskaperna. Med tiden utvecklade människor instrument för att spåra stjärnorna, förstora dem och studera deras beteende och deras innehåll. Genom att försöka förstå universum har människor lärt sig mer om sin plats i det.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Instrumenten som används för att studera stjärnor utvecklades under årtusenden. Forntida instrument inkluderade kvadranter, astrolabes, stjärnkartor och till och med pyramider. Optiska teleskop varierade från refraktion till reflektion. Radioteleskop, teleskop som detekterar infraröd strålning, gammastrålar och röntgenstrålar och rymdbaserade teleskop är väsentliga i modern astronomi.

Forntida människor använde stjärnorna för att navigera i haven, berätta tid och bestämma årstider. I forntida Egypten byggdes pyramider för att spåra stjärnan Sirius för att förutsäga floden Nilen. Ett gammalt instrument som kallas en kvadrant använde sfärisk trigonometri för att mäta en stjärns höjd i förhållande till horisonten. Armillarsfären, som består av metallringar och använder zodiaken, möjliggjorde observation av himlen och demonstrerade stjärnornas rörelse. Astrolabinen representerade en multifunktionell enhet som beräknade positionerna för solen och ljusa stjärnor och fungerade också som en slags klocka för att berätta tid. Under århundradena gjorde olika kulturer stjärnkartor antingen för att kategorisera stjärngrupper eller för att katalogisera stjärnornas storlek. Astronomer gjorde också breda sidor, pappersark som informerade människor om förmörkelser och andra himmelska fenomen.

Optiska teleskop blev senare instrumenten för valet för att observera avlägsna stjärnor. Refraktionsteleskop använde två linser, med de främre linserna böjande eller brytande ljus och ett okular för förstoring. Sådana teleskop blev dock opraktiska i stora storlekar. Sir Isaac Newton uppfann ett reflekterande teleskop som använde en konkav spegel för att fokusera ljus. Detta gjorde det möjligt för astronomer att observera mycket mer avlägsna stjärnor än tidigare. Teleskop blev större och mer sofistikerade med tiden. Teleskopspeglar nådde sin övre gräns i storlek med en primär spegel. Nu kan primära speglar segmenteras för att hjälpa till med glasviktsproblemet.

Astronomer utvidgade sin repertoar genom att använda radioteleskop för att upptäcka radiovågor som utsänds av stjärnor, vilket ger astronomerna information om stjärnljusvåglängden. Teleskopets metallkonstruktion möjliggör större storlek. Större antenner i matriser möjliggör mycket högre upplösning av radiovågor.

Teleskop lanserade i rymden representerar nästa fas av att studera stjärnor. Rymdteleskop kretsar kring jorden men är programmerade för att studera stjärnor på olika sätt. Infraröd strålning, mikrovågsugn och gammastrålningsdetektering måste utföras borta från atmosfären, så teleskop som Hubble Space Telescope har mycket hög upplösning. Kepler-rymdteleskopet, ursprungligen designat för detektion av exoplanet, gav nytt liv i supernova-forskning (stjärnexplosion). Kepler och dess efterföljande uppdrag K2 kan fokusera kontinuerligt på en lapp av utrymme under en period. Detta gör det möjligt för astronomer att följa utvecklingen av exploderande stjärnor.

Fermi-rymdteleskopet med gammastrålning underlättade upptäckten av sammanslagningar av neutronstjärnor och avslöjade gravitationsvågor i kosmos. Kooperativa markbaserade observatorier runt om i världen svarade snabbt för att prova flera former av observationer, inklusive att leta efter neutronpartiklar. Andra teleskop upptäcker röntgenstrålar som avges när neutronstjärnor drar material in i sin gravitation. Ett relativt nytt fält av stjärnastronomi involverar gravitationslinser, där rymdteleskop sådana eftersom Hubble kan observera otroligt avlägsna stjärnor genom den naturliga förstoringseffekten av förgrunden galaxer.

Genom att studera solen hjälper astronomer väderprognoser och vattenförvaltare. Genom att studera andra stjärnor får människor kunskap om universums element och hur människor passar in. Dessutom hjälper tekniken som härrör från moderna astronomiska instrument människor i vardagen, såsom Wi-Fi, mobiltelefoner, digitalkameror, varningssystem och GPS-enheter.