stringtranslate.com

Астрономия видимого света

Диаграмма электромагнитного спектра с учетом пропускания (или непрозрачности) атмосферы Земли и типов телескопов, используемых для получения изображений частей спектра.

Видимая астрономия охватывает широкий спектр астрономических наблюдений с помощью телескопов , чувствительных в диапазоне видимого света ( оптические телескопы ). Видимая астрономия является частью оптической астрономии , [ необходимо разъяснение ] и отличается от астрономии, основанной на невидимых типах света в спектре электромагнитного излучения , таких как радиоволны , инфракрасные волны , ультрафиолетовые волны , рентгеновские волны и гамма-волны . Видимый свет имеет длину волны от 380 до 750 нанометров .

Астрономия видимого света существует с тех пор, как люди начали смотреть на ночное небо, хотя с тех пор ее возможности для наблюдений значительно улучшились после изобретения телескопа, которое обычно приписывают Гансу Липперсгею , немецко-голландскому мастеру по изготовлению очков [1] , хотя Галилей сыграл большую роль в разработке и создании телескопов.

Поскольку астрономия видимого света ограничена только видимым светом, для простого наблюдения за звездами не требуется никакого оборудования . Это означает, что это наиболее распространенный тип астрономии, а также самый старый.

История

Начало

Фреска Джузеппе Бертини 1858 года, изображающая Галилея, показывающего дожу Венеции, как пользоваться телескопом.

До появления телескопов астрономия ограничивалась исключительно невооруженным зрением . Люди наблюдали за звездами и другими объектами в ночном небе на протяжении тысяч лет, что очевидно из названий многих созвездий , особенно в основном греческих названий, используемых сегодня.

Ганс Липперсгей , немецко-голландский производитель очков , обычно считается первым изобретателем оптического телескопа . Липперсгей является первым зарегистрированным лицом, подавшим заявку на патент на телескоп; [1] однако неясно, был ли Липперсгей первым, кто построил телескоп. Основываясь только на неопределенных описаниях телескопа, на который Липперсгей пытался получить патент, Галилео Галилей в следующем году создал телескоп с примерно 3-кратным увеличением. Позднее Галилей создал улучшенные версии с увеличением до 30-кратного. [ необходима цитата ] С помощью телескопа Галилея наблюдатель мог видеть увеличенные прямые изображения на Земле; это было то, что обычно называют наземным телескопом или подзорной трубой . Галилей также мог использовать его для наблюдения за небом и некоторое время был одним из тех, кто мог строить телескопы, достаточно хорошие для этой цели. 25 августа 1609 года Галилей продемонстрировал один из своих ранних телескопов с увеличением до 8 или 9 венецианским законодателям. Телескопы Галилея также были прибыльным побочным занятием, он продавал их торговцам, которые находили их полезными как на море, так и в качестве предметов торговли. Он опубликовал свои первые телескопические астрономические наблюдения в марте 1610 года в кратком трактате под названием Sidereus Nuncius ( Звездный вестник ). [2]

Человеческий глаз, теперь уже с оптическим устройством, оставался единственным датчиком изображения вплоть до появления астрофотографии в XIX веке.

Современные дни

В наши дни астрономия в видимом свете по-прежнему практикуется многими астрономами-любителями , особенно с тех пор, как телескопы стали гораздо более доступны для общественности по сравнению с тем временем, когда они только появились. Правительственные агентства, такие как НАСА , активно участвуют в современных исследованиях и наблюдениях за видимыми объектами и небесными телами . В наши дни самые качественные изображения и данные получаются с помощью космических телескопов ; телескопов, которые находятся за пределами атмосферы Земли . Это позволяет проводить гораздо более четкие наблюдения, поскольку атмосфера не нарушает изображение и качество обзора телескопа, то есть объекты можно наблюдать гораздо более подробно, и можно наблюдать гораздо более далекие или слабоосвещенные объекты. Кроме того, это означает, что наблюдения можно проводить в любое время, а не только ночью.

На одном из самых известных снимков Хаббла, «Столпы творения» , показано формирование звезд в туманности Орла (снимок 2014 года).

Космический телескоп Хаббл

Космический телескоп Хабблкосмический телескоп , созданный NASA и выведенный на низкую околоземную орбиту в 1990 году. [3] Он работает и по сей день. Четыре основных инструмента космического телескопа Хаббл ведут наблюдения в ближнем ультрафиолетовом , видимом и ближнем инфракрасном спектрах . Изображения Хаббла являются одними из самых подробных изображений, когда-либо полученных, что привело ко многим прорывам в астрофизике , таким как точное определение скорости расширения Вселенной .

Оптические телескопы

В астрономии видимого света используются три основных типа телескопов:

Каждый тип телескопа страдает от различных типов аберрации ; рефракционные телескопы имеют хроматическую аберрацию , которая приводит к тому, что цвета отображаются на краях, разделяющих светлые и темные части изображения, где таких цветов быть не должно. Это происходит из-за того, что линза не может сфокусировать все цвета в одной точке конвергенции. [4] Рефлекторные телескопы страдают от нескольких типов оптических неточностей, таких как внеосевые аберрации вблизи краев поля зрения. Катадиоптрические телескопы различаются по типам присутствующих оптических неточностей, поскольку существует множество конструкций катадиоптрических телескопов.

Влияние внешней яркости

Карта светового загрязнения Европы

Видимость небесных объектов на ночном небе зависит от светового загрязнения, поскольку присутствие Луны на ночном небе исторически затрудняло астрономические наблюдения, увеличивая количество окружающего освещения. Однако с появлением искусственных источников света световое загрязнение стало растущей проблемой для наблюдения за ночным небом. Специальные фильтры и модификации осветительных приборов могут помочь облегчить эту проблему, но для наилучших видов как профессиональные, так и любительские оптические астрономы ищут места для наблюдения, расположенные вдали от крупных городских районов. Чтобы избежать светового загрязнения неба Земли, среди прочих причин, многие телескопы размещаются за пределами атмосферы Земли, где не только световое загрязнение, но и атмосферные искажения и затенение сведены к минимуму.

Обычно наблюдаемые объекты

Чаще всего наблюдаются те объекты, для наблюдения за которыми не требуется телескоп, например, Луна , метеоры , планеты , созвездия и звезды .

Луна — очень часто наблюдаемый астрономический объект, особенно любителями астрономии и наблюдателями за небом . Это объясняется несколькими причинами: Луна — самый яркий объект на ночном небе, Луна — самый большой объект на ночном небе, и Луна долгое время имела важное значение во многих культурах, например, была основой для многих календарей. Луна также не требует какого-либо телескопа или бинокля для эффективного наблюдения, что делает ее чрезвычайно удобной и распространенной для людей для наблюдения. [ оригинальное исследование? ]

Метеоры , часто называемые «падающими звездами», также часто наблюдаются. Метеорные потоки , такие как Персеиды и Леониды , значительно облегчают наблюдение за метеорами, поскольку множество метеоров можно увидеть за относительно короткий промежуток времени.

Планеты обычно наблюдаются с помощью телескопа или бинокля. Венера , вероятно, самая простая планета для наблюдения без помощи каких-либо инструментов, так как она очень яркая и ее можно увидеть даже при дневном свете. [5] Однако Марс , Юпитер и Сатурн также можно увидеть без помощи телескопа или бинокля.

Созвездия и звезды также часто наблюдаются и использовались в прошлом для навигации, особенно кораблями в море. [6] Одним из самых узнаваемых созвездий является Большой Ковш , который является частью созвездия Большой Медведицы . Созвездия также помогают описывать местоположение других объектов на небе.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab King, Henry C. (2003). История телескопа. Courier Corporation. стр. 30. ISBN 978-0-486-43265-6.
  2. ^ Шарратт (1994, стр. 1–2)
  3. ^ «NASA – Великие обсерватории NASA». www.nasa.gov . http://teachspacescience.org/graphics/pdf/10000870.pdf, [1], http://chandra.harvard.edu/, http://www.spitzer.caltech.edu . Получено 08.08.2018 . {{cite web}}: Внешняя ссылка в |others=( помощь )CS1 maint: others (link)
  4. ^ Маримонт, Дэвид Х.; Ванделл, Брайан А. (1994-12-01). «Соответствие цветных изображений: эффекты осевой хроматической аберрации». JOSA A. 11 ( 12): 3113–3122. Bibcode : 1994JOSAA..11.3113M. doi : 10.1364/JOSAA.11.003113. ISSN  1520-8532.
  5. ^ Эллис, Э. Л. (1995). "1995JBAA..105..311E Страница 311". Журнал Британской астрономической ассоциации . 105 : 311. Bibcode : 1995JBAA..105..311E.
  6. ^ "Астрономическая навигация | Время и навигация". timeandnavigation.si.edu . Получено 25.07.2018 .