望遠鏡

建設中のジェームズ-ウェッブ宇宙望遠鏡のプライマリミラーアセンブリ。 これは、セグメント化されたミラーであり、その中赤外に近赤外線を介して、(オレンジ色-赤)可視光を反射するために金でコーティングされた

名前”望遠鏡”は、楽器の広い範囲をカバーしています。 ほとんどは電磁放射を検出しますが、天文学者が異なる周波数帯域で光(電磁放射)を収集する方法には大きな違いがあります。望遠鏡は、検出する光の波長によって分類することができます。

望遠鏡は、検出する光の波長によって分類することができます。:

  • 紫外線よりも短い波長を使用するX線望遠鏡
  • 可視光よりも短い波長を使用する紫外線望遠鏡
  • 可視光を使用する光学望遠鏡
  • 赤外線望遠鏡、可視光よりも長い波長を使用する
  • サブミリメートル望遠鏡、赤外線よりも長い波長を使用する
  • さらに長い波長を使用する電波望遠鏡

波長が長くなるにつれて、より使いやすくなります電磁放射と相互作用するアンテナ技術(それが 非常に小さなアンテナを作ることが可能です)。 近赤外線は可視光のように集めることができますが、遠赤外線やサブミリメートルの範囲では、望遠鏡は電波望遠鏡のように動作することができます。 例えば、ジェームズ・クラーク・マクスウェル望遠鏡は3μ m(0.003mm)から2000μ m(2mm)までの波長を観測しているが、パラボラアルミアンテナを使用している。 一方、スピッツァー宇宙望遠鏡は、約3μ m(0.003mm)から180μ m(0.18mm)までを観測するために、ミラー(反射光学)を使用しています。 また、反射光学系を用いて、広視野カメラ3を備えたハッブル宇宙望遠鏡は、約0.2μ m(0.0002mm)から1.7μ m(0.0017mm)の周波数範囲(紫外光から赤外光まで)で観測することができる。

より短い波長の光子では、より高い周波数では、完全に反射する光学系ではなく、視線入射光学系が使用されます。 TRACEやSOHOのような望遠鏡は、極端な紫外線を反射するために特別な鏡を使用し、他の方法で可能であるよりも高い解像度と明るい画像を生成します。 開口部が大きいほど、より多くの光が収集されることを意味するだけでなく、より細かい角度分解能も可能になります。望遠鏡は、地上望遠鏡、宇宙望遠鏡、または飛行望遠鏡の場所によって分類することもできます。

望遠鏡は、場所によって分類することもできます。

彼らはまた、彼らはプロの天文学者やアマチュア天文学者によって運営されているかどうかによって分類することができます。 一つ以上の望遠鏡や他の楽器を含む車両や恒久的なキャンパスは、天文台と呼ばれています。

現代の望遠鏡は、通常、画像を記録するためにフィルムの代わりにCCDsを使用します。 これはケプラー宇宙船のセンサーアレイです。Th>.01nm未満

10ehz以上 100kev–300+gev x x線 0.01nm未満 10ehz以上 100kev-300+gev x線 0.01nm未満 10ehz以上 100kev-300+gev x線 0.01nm

01 to 10 nm

30 EHz – 30 PHz 120 eV to 120 keV X Ultraviolet 10 nm – 400 nm 30 PHz – 790 THz 3 eV to 124 eV Visible 390 nm – 750 nm 790 THz – 405 THz 1.7 eV – 3.3 eV X Infrared 750 nm – 1 mm 405 THz – 300 GHz 1.24 meV – 1.7 eV X Microwave 1 mm – 1 meter 300 GHz – 300 MHz 1.24 meV – 1.24 μeV Radio 1 mm – km 300 GHz – 3 Hz 1.24 meV – 12.4 feV X

Optical telescopesEdit

A 1.2-meter (47 in) reflecting telescope

Main article: 光学望遠鏡

光学望遠鏡は、主に電磁スペクトルの可視部分からの光を収集し、焦点を当てています(赤外線と紫外線ではいくつかの作業があります)。 光学望遠鏡は、遠くの物体の見かけの角度の大きさだけでなく、その見かけの明るさを増加させます。 画像が観察され、撮影され、研究され、コンピュータに送られるために、望遠鏡は、通常、ガラスレンズおよび/またはミラーから作られた一つ以上の湾曲した光学素子を用いて、その光または放射を焦点にもたらすために光および他の電磁放射を収集することによって働く。 光学望遠鏡は、天文学のために、(トランジットを含む)セオドライト、スポッティングスコープ、単眼鏡、双眼鏡、カメラレンズ、およびスパイグラスを含む多くの非天文機器で使用されています。 3つの主要な光学タイプがあります:p>

双眼鏡
  • レンズを使用して画像を形成する屈折望遠鏡。
  • 画像を形成するために鏡の配置を使用して反射望遠鏡。
  • 画像を形成するためにレンズと組み合わせた鏡を使用していますcatadioptric望遠鏡。

フレネルイメージャは、光を集中させるためにフレネルレンズを使用する宇宙望遠鏡のための提案された超軽量設計です。

これらの基本的な光学タイプを超えて、天体写真、彗星求職者、太陽望遠鏡など、彼らが実行するタスクによって分類される様々な光学設計の多くのサブタイプがあります。p>

電波望遠鏡編集

ソコロ、ニューメキシコ、米国で非常に大きな配列。
主な記事:電波望遠鏡と電波天文学

電波望遠鏡は、通常、電波を収集するために大きな皿を使用する指向性無線アンテナです。 皿は時々開始が観察される波長より小さい伝導性の金網の組み立てられます。

観測されている空のパッチの拡大画像を生成する光学望遠鏡とは異なり、従来の電波望遠鏡の皿は、単一の受信機を含み、観測された領域の単一の時変信号特性を記録する;この信号は、様々な周波数でサンプリングすることができる。 いくつかの新しい電波望遠鏡の設計では、単一の皿には複数の受信機の配列が含まれています。

複数のディッシュで同時に受信した信号を収集して相関させることにより、高解像度の画像を計算することができます。 このようなマルチディッシュアレイは天文干渉計として知られており、この技術は開口合成と呼ばれています。 これらのアレイの「仮想」開口部は、望遠鏡間の距離とサイズが似ています。 2005年現在、日本のHALCA(Highly Advanced Laboratory for Communications and Astronomy)VSOP(VLBI Space Observatory Program)衛星のような、地球を利用した宇宙ベースのVlbi(Very Long Baseline Interferometry)望遠鏡の直径の何倍もの記録的なアレイサイズ

開口合成は、現在、光干渉計(光学望遠鏡のアレイ)および単一反射望遠鏡での開口マスキング干渉法を用いた光学望遠鏡にも適用されている。

電波望遠鏡は、大気や星間ガスや塵の雲を通過できるという利点を持つマイクロ波放射を収集するためにも使用されています。いくつかの電波望遠鏡は、SETIやアレシボ天文台などのプログラムで地球外生命体を探索するために使用されています。

X線望遠鏡編集

アインシュタイン天文台は、1978年から宇宙ベースの集束光学X線望遠鏡でした。
メインの記事: X線望遠鏡

x線は、より長い波長の電磁放射よりも収集して焦点を合わせるのがはるかに困難です。 X線望遠鏡は、わずか数度の光線を反射することができる重金属で作られたリング状の「視線」鏡で構成されたWolter望遠鏡のようなX線光学系を使用す ミラーは、通常、回転した放物線と双曲線、または楕円のセクションです。 1952年、ハンス-ヴォルターは、この種の鏡だけを使って望遠鏡を構築できる3つの方法を概説した。 このタイプの望遠鏡を使用した観測所の例は、アインシュタイン天文台、ROSAT、チャンドラX線観測所です。 2010年までに、ヴォルター集束X線望遠鏡は79keVの光子エネルギーまで可能である。

ガンマ線telescopesEdit

コンプトンガンマ線天文台は1991年にスペースシャットによって軌道に放出され、2000年まで動作する

高エネルギー X線ガンマ線望遠鏡は完全に焦点を合わせず、コード化された開口マスクを使用します: マスクが作成する影のパターンは、イメージを形成するために再構築することができます。

X線およびガンマ線望遠鏡は、地球の大気が電磁スペクトルのこの部分に不透明であるため、通常、地球周回衛星または高空飛行気球に設置され このタイプの望遠鏡の例は、フェルミガンマ線宇宙望遠鏡です。

通常のガンマ線よりも波長が短く、周波数が高い非常に高いエネルギーのガンマ線の検出には、さらなる専門化が必要です。 このタイプの観測所の例はVERITASです。

2012年の発見は、ガンマ線望遠鏡を集中させることを可能にするかもしれない。 700keVを超える光子エネルギーでは、屈折率は再び増加し始めます。

望遠鏡の他のタイプedit

ヘグラの反射器は、このように高エネルギー粒子を検出し、大気中の光の点滅を検出します

天文学は、電磁放射を使用することに限定されるものではありません。 追加の情報は、望遠鏡に類似した検出器を用いて、他の信号を検出することによって得ることができる。 これらは:

  • 宇宙線望遠鏡は宇宙線を検出し、通常は広い領域に広がる異なる検出器タイプのアレイで構成されています。
  • エネルギー中性原子の機器は、太陽風によって作成された高速移動電気的に中性原子を検出することによって、様々な体の磁気圏を研究します。
  • ニュートリノ検出器、ニュートリノ天文学のために使用されるニュートリノ望遠鏡に相当します。 それらは光電子増倍管として知られている敏感な軽い探知器の配列によって囲まれる水および氷の大きい固まりから成っています。 ニュートリノの発生方向は,ニュートリノ衝突によって散乱された二次粒子の経路を複数の検出器との相互作用から再構成することによって決定される。
  • 重力波望遠鏡に相当する重力波検出器は、重力波天文学に使用されています。 宇宙での激しい衝突によって引き起こされる重力波は、大きな地球束縛構造の長さの変化の非常に正確な測定によって検出される。

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