Інструменти астрономів

Телескоп, створений Галілеєм, представляв собою просту трубку з лінзами, яка дозволяла наближати об’єкти в кілька разів. Прилади такого типу пізніше стали називати рефракторами. Сьогодні щось подібне телескопа Галілея можна побачити в театрі – театральні біноклі дуже схожі на перші зразки, зроблені в XVII ст. Галілеєм.

Перші удосконалення телескопа стосувалися його розмірів. Спочатку він «ріс» в ширину, астрономи намагалися збільшити наближення об’єктів, використовуючи більш великі лінзи. Головним недоліком рефракторная телескопів була хроматична аберація – розмитість, нечіткість зображення і поява на ньому кольорових плям і смуг. Щоб її зменшити, телескопи стали робити більш довгими; прилади могли досягати декількох десятків метрів. Революційне рішення проблеми чіткості знайшов Ісаак Ньютон: замість збираючої лінзи світло він став використовувати дзеркало. Так на початку XVIII ст. з’явився рефлекторний телескоп.

У кінці XVIII ст. були створені двухлинзовые об’єктиви для рефракторів, і проблема хроматичної абберации була вирішена. Наступний прорив відбувся через 100 років, коли для дзеркала рефлекторів стали використовувати скло. Це дозволило будувати телескопи з величезними дзеркалами, дають значне збільшення. Початок XX ст. ознаменувався будівництвом великих обсерваторій по всьому світу, діаметр телескопів-рефлекторів у них досягав 2,5 м.

Нові прилади призвели до нових відкриттів. Картина Всесвіту значно розширилася: астрономи побачили, що на небі не тисячі, як вважалося раніше, а мільярди зірок; всі вони є частиною галактики Чумацький Шлях, на околиці якої, в одному з спіральних рукавів, знаходиться наша Сонячна система. І таких галактик у Всесвіті безліч.

Найбільший на сьогоднішній день телескоп-рефлектор знаходиться в Росії, на Північному Кавказі. Він працює з 1976 р., діаметр його дзеркала становить 6 м. Найбільший телескоп у світі має дзеркало діаметром трохи більше 10 м, він був встановлений на гірській вершині одного з Канарських островів в 2007 р. Як і в інших сучасних рефлекторах, у ньому використана адаптивна оптика, усуває спотворення, і трансформовані система дзеркал.

У планах учених будівництво в 2020 р. грандіозної споруди – Гігантського Магелланової телескопа. В його системі будуть присутні сім дзеркал, кожне з яких буде важити близько 20 тонн і мати діаметр більше 8 метрів. За допомогою цього найпотужнішого за всю історію астрономії телескопа планується знайти відповідь на багато загадки Всесвіту, включаючи темну матерію і темну енергію.

Сучасні рефрактори мало відрізняються від своїх двохлінзових попередників, правда для виготовлення лінз зараз використовується покращене оптичне скло, що дає можливість підняти якість зображення на досить високий рівень. Серед рефракторів немає гігантів, таких найбільшим рефлекторам, так як виготовити скляну лінзу діаметром більше метра важко.

Крім рефлекторів і рефракторів існує і компромісний варіант оптичного телескопа – дзеркально-лінзові системи. Дзеркало використовується в них для фокусування випромінювання, лінзи для корекції зображення. Такі телескопи застосовуються переважно в астрометрії – розділ астрономії, який займається визначенням місцезнаходження небесних об’єктів.

До появи радіоастрономії вчені досліджували космос лише у видимих променях спектра. Радіотелескопи, що з’явилися в середині XX ст., дозволили дослідити електромагнітне випромінювання космічних об’єктів, у тому числі і дуже віддалених, в діапазоні радіохвиль. Будова радіотелескопа нагадує будову такого оптичного приладу, тільки замість дзеркала або лінзи, що збирає світло, в ньому використовується антена, що збирає електромагнітні хвилі. Існує думка, що це чудове винахід допомогло астрономам зробити стільки ж відкриттів, скільки було здійснено за всі попередні століття.

Завдяки радіоастрономії стало можливим дослідження міжзоряного газу і галактичних ядер, наднових зірок і пульсарів і багатьох інших таємниць космосу.

Крім радіохвиль, існують і інші види електромагнітного випромінювання, і кожен з них використовується для дослідження космосу. Інфрачервона астрономія аналізує інфрачервоні промені, що приходять з глибин Всесвіту. Так як значна їх частина поглинається атмосферою нашої планети, прилади, що працюють в даному діапазоні, зазвичай розміщують на супутниках. Інфрачервоні телескопи особливо ефективні для вивчення холодних об’єктів – холонучих зірок, планет, розташованих за межами Сонячної системи, космічних молекулярних хмар, газопылевых зоряних дисків.

Прилади, що фіксують ультрафіолетове випромінювання, застосовуються для вивчення відповідного спектру космічних променів. З їх допомогою можна отримати інформацію про щільність, температуру і хімічний склад об’єкта. Ультрафіолетова астрономія в основному займається спостереженням за далекими зірками і галактиками.

Основні джерела рентгенівського випромінювання в космічному просторі – це нейтронні зірки, квазари (активні ядра галактик), залишки наднових скупчення галактик і чорних дір. Для їх дослідження застосовують рентгенівські телескопи. Так як земна атмосфера є перешкодою для проходження цього виду променів, місце їх роботи – штучні супутники Землі.

Астрономію нашого часу часто називають всехвильовий – тому що вона може досліджувати всі відомі види випромінювань, що надходять до нас з космосу, а також позаатмосферної – тому що значна частина досліджень проводиться за межами земної атмосфери. Телескопи, встановлені на різних видах космічної техніки, щодня збагачують наші знання про будову Всесвіту.

Посилання на основну публікацію