Telescópio

A 100 polegadas (2,5 m) Hooker telescópio refletor em Mount Wilson Observatory perto de Los Angeles , Califórnia.

Um telescópio é um instrumento que auxilia na observação de objetos remotos através da recolha de radiação eletromagnética (tal como a luz visível ). Os telescópios práticos primeiramente conhecidos foram inventados nos Países Baixos no início do século 17, usando as lentes de vidro. Encontraram o uso em aplicações terrestres e astronomia.

Dentro de algumas décadas, o telescópio refletindo foi inventado, que usou espelhos. No século 20 foram inventados muitos novos tipos de telescópios, incluindo os telescópios de rádio na década de 1930 e telescópios infravermelhos nos anos 1960. A palavra telescópio agora refere-se a uma vasta gama de instrumentos de detecção de diferentes regiões do espectro electromagnético e, em alguns casos, outros tipos de detectores.

A palavra "telescópio" (do grego τῆλε, tele "distante" e σκοπεῖν, skopein "olhar ou ver"; τηλεσκόπος, teleskopos "previdente") foi cunhado em 1611 pelo matemático grego Giovanni Demisiani para um de Galileo Galilei instrumentos 's apresentados em um banquete no Accademia dei Lincei. No Mensageiro Estrelado Galileo tinha usado o termo "perspicillum".

História

Os telescópios modernos normalmente usam CCD em vez de filme para gravar imagens. Este é o sensor no Kepler nave espacial

Os primeiros telescópios de trabalho registrados foram a telescópios de refração que apareceram na Holanda em 1608. Seu desenvolvimento é creditado a três indivíduos: Hans Lippershey e Zacharias Janssen, que eram fabricantes de óculos em Middelburg, e Jacob Metius de Alkmaar. Galileo ouviu falar sobre o telescópio holandês em Junho de 1609, construiu seu próprio dentro de um mês, e melhorou muito em cima do projeto no ano seguinte.

A idéia de que o objectivo, ou elemento de captação de luz, pode ser um espelho, em vez de uma lente a ser investigada foi logo após a invenção do telescópio de refracção. As vantagens potenciais da utilização redução de espelhos parabólicos-de aberração esférica e sem aberração cromática liderada para muitos projetos propostos e várias tentativas de construir reflectindo telescópios. Em 1668, Isaac Newton construiu o primeiro telescópio de reflexão prática, de um projeto que hoje leva seu nome, o Refletor newtoniano.

A invenção do lente acromática em 1733 parcialmente corrigida aberrações de cores presentes na lente simples e possibilitou a construção de telescópios de refração mais curtos, mais funcionais. Reflectindo telescópios, embora não limitada pelos problemas de cor vistas em refractores, foram prejudicadas pela utilização de mancha rápido espelhos espéculo de metal empregadas durante os dias 18 e início de 19, um século problema atenuado pela introdução de revestido de prata espelhos de vidro em 1857, e espelhos aluminizados em 1932. O limite máximo de tamanho físico para telescópios de refração é cerca de 1 metro (40 polegadas), ditando que a grande maioria dos grandes telescópios ópticos pesquisando construído desde a virada do século 20 foram refletores. Os maiores telescópios refletindo atualmente têm objetivos maiores que 10 m (33 pés).

O século 20 também viu o desenvolvimento de telescópios que trabalhou em uma ampla gama de comprimentos de onda de rádio para raios-gama. O rádio telescópio construído primeira finalidade entrou em operação em 1937. Desde então, uma enorme variedade de instrumentos astronômicos complexos têm sido desenvolvidos.

Tipos de telescópios

O nome "telescópio" abrange um vasto leque de instrumentos. A maioria detectar radiação eletromagnética , mas existem grandes diferenças na forma como os astrônomos deve ir sobre a coleta de luz (radiação eletromagnética) em diferentes faixas de freqüência.

Telescópios podem ser classificadas pelos comprimentos de onda de luz que detectam:

• Telescópios de raios-X, usando comprimentos de onda mais curtos do que a luz ultravioleta
• Telescópios ultravioleta, usando comprimentos de onda mais curtos do que a luz visível
• Telescópios ópticos , usando luz visível
• Telescópios infravermelhos, utilizando comprimentos de onda mais longos do que a luz visível
• Telescópios submilimétricos, usando comprimentos de onda mais longos do que a luz infravermelha

Como se tornam mais longos comprimentos de onda, torna-se mais fácil de utilizar a tecnologia de antena de interagir com radiação electromagnética (embora seja possível fazer muito pequena antena). O infravermelho próximo pode ser tratado muito como a luz visível, porém na faixa do infravermelho distante e submillimetre, telescópios podem funcionar mais como um telescópio de rádio. Por exemplo, a James Clerk Maxwell telescópio observa a partir de comprimentos de onda de 3 micrómetros (0,003 mm) para 2,000 um (2 mm), mas utiliza uma antena parabólica de alumínio. Por outro lado, o Telescópio espacial Spitzer, observando-se a partir de cerca de 3 um (0,003 mm) e 180 mm (0,18 mm) usa um espelho (refletindo óptica). Também usando óptica refletem, o Telescópio Espacial Hubble com Wide Field Camera 3 pode observar a partir de cerca de 0,2 mm (0,0002 milímetro) a 1,7 mm (0,0017 milímetro) (a partir de ultra-violeta à luz infravermelha).

• Fresnel Imager, uma tecnologia de lente óptica
• Óptica de raios-X, a óptica para certos comprimentos de onda de raios-X

Outro limite no projeto do telescópio, como aumenta a energia fóton (comprimentos de onda mais curtos e maior frequência) é o uso de refletir totalmente óptica em vez de óptica olhando-incidentes. Telescópios, tais como TRACE e SOHO usar espelhos especiais para refletir Ultravioleta extrema, produzindo maior resolução e imagens mais brilhantes, em seguida, outra forma possível. A abertura maior não significa apenas mais luz é coletada, é recolhida em um limite de difração superior.

Telescópios também podem ser classificados por localização: terra telescópio, telescópio espacial, ou voando telescópio. Eles podem também ser classificadas por se forem operados pela astrônomos profissionais ou astrônomos amadores. Um veículo ou terreno permanente contendo uma ou mais telescópios ou outros instrumentos é chamado um observatório.

Telescópios ópticos

50 centímetros telescópio refrator em Observatório de Nice.

Um telescópio óptico reúne e centra-se principalmente a luz da parte visível do espectro electromagnético (embora algum trabalho na infravermelho e ultravioleta ). Telescópios ópticos aumentar a aparente tamanho angular de objectos distantes, bem como a sua aparente brilho. Para que a imagem seja observada, fotografado, estudado, e enviada para um computador, telescópios trabalho através do emprego de um ou mais elementos ópticos curvos, geralmente feito de vidro lentes e / ou espelhos, para coletar a luz e outras radiações electromagnéticas para trazer essa luz ou radiação a um ponto focal. Telescópios ópticos são utilizados para a astronomia e, em muitos instrumentos não astronômicos, incluindo: teodolitos (incluindo trânsitos), lunetas, lunetas, binóculos , lentes da câmera, e lunetas. Existem três principais tipos de óptica:

• O telescópio refracção que utiliza lentes para formar uma imagem.
• O reflectindo telescópio que utiliza um arranjo de espelhos para formar uma imagem.
• O telescópio catadioptric que utiliza espelhos combinados com lentes para formar uma imagem.

Para além destes tipos ópticos básicos há muitos sub-tipos do projeto variando óptica classificada pela tarefa que desempenham, tais como Astrographs, Seekers cometa, Telescópio solar, etc.

Radiotelescópios

O Disposição muito grande em Socorro, New Mexico, Estados Unidos.

Radiotelescópios são direcional antenas de rádio usados para radioastronomia. Os pratos são por vezes construídos de uma malha de arame condutor cujas aberturas são mais pequenas do que o comprimento de onda que está sendo observado. Multi-elemento telescópios de rádio são construídos a partir de pares ou grupos maiores desses pratos para sintetizar grandes aberturas "virtuais" que são semelhantes em tamanho à separação entre os telescópios; este processo é conhecido como síntese da abertura. A partir de 2005, o tamanho atual matriz registro é muitas vezes a largura da Terra -utilizing espaço baseado no Baseline Interferometry (VLBI) telescópios muito longas, como os japoneses HALCA (altamente avançado Laboratório de Comunicações e astronomia) VSOP (VLBI Observatório Espacial do Programa) por satélite. Síntese de abertura é agora também a ser aplicada aos telescópios ópticos usando interferômetros ópticos (matrizes de telescópios ópticos) e abertura mascarando interferometria em telescópios refletores individuais. Telescópios de rádio também são usados para coletar a radiação de microondas, o qual é utilizado para a recolha de radiação quando qualquer luz visível é obstruída ou fraco, tal como a partir de quasares. Alguns telescópios de rádio são usadas por programas como o SETI ea Observatório de Arecibo para procurar vida extraterrestre.

Telescópios de raios-X

Einstein foi um Observatório focando telescópio de raios-X óptico baseado no espaço desde 1978.

Telescópios de raios-X pode usar Óptica de raios-X, tal como um Telescópios Wolter compostas de anel em forma de 'olhar' feita de espelhos metais pesados, que são capazes de reflectir os raios apenas alguns graus . Os espelhos são geralmente uma seção de uma rodada e uma parábola hipérbole ou elipse . Em 1952, Hans Wolter delineado 3 maneiras de um telescópio poderia ser construída usando apenas este tipo de espelho. Exemplos de um observatório que utilizam este tipo de telescópio são o Einstein Observatory, ROSAT, eo Observatório Chandra X-Ray. Em 2010, com foco Wolter telescópios de raios-X são possíveis até 79 keV.

Telescópios de raios gama

Raios-X de energia mais elevado e Telescópios de raios gama abster-se de se concentrar completamente e usar máscaras de abertura codificadas: os padrões da sombra da máscara cria pode ser reconstruído para formar uma imagem.

Raios-X e raios gama são geralmente telescópios na Terra-órbita satélites ou balões que voam alto desde a atmosfera da Terra é opaca a esta parte do espectro eletromagnético. No entanto, os raios X de alta energia e raios gama não formam uma imagem na mesma maneira como telescópios em comprimentos de onda visíveis. Um exemplo deste tipo de telescópio é a Telescópio Fermi Gamma-ray espaço.

A detecção de raios gama de energia muito elevados, com comprimento de onda mais curto e maior freqüência do que os raios gama regulares, requer uma maior especialização. Um exemplo deste tipo de observatório é VERITAS. Muito raios gama de alta energia ainda são fótons, como a luz visível, ao passo que Os raios cósmicos inclui partículas, como elétrons, prótons e núcleos mais pesados.

A descoberta em 2012 pode permitir focar telescópios de raios gama. No fotão energiza superior a 700 keV, o índice de refracção começa a aumentar de novo.

Telescópios de partículas de alta energia

Astronomia de alta energia requer telescópios especializados para fazer observações já que a maioria dessas partículas passam por maioria dos metais e vidros.

Em outros tipos de telescópios de partículas de alta energia que não é sistema óptico de formação de imagem. Telescópios de raios cósmicos consistem geralmente em uma variedade de diferentes tipos de detectores espalhados por uma grande área. A Telescópio Neutrino consiste de uma grande massa de água ou de gelo , rodeado por uma matriz de detectores de luz conhecidos como sensíveis tubos fotomultiplicadores. Energéticos observatórios átomo neutro como Interstellar Boundary Explorer detectar partículas viajando a certas energias.

Outros tipos de telescópios

• Detector de ondas gravitacionais, telescópio onda gravitacional aka
• Detector de neutrinos, aka telescópio de neutrinos

Tipos de telescópio montagem

Um telescópio de montagem é uma estrutura mecânica que suporta um telescópio. Montagens de telescópios são concebidos para suportar a massa do telescópio e permitir apontador preciso do instrumento. Muitos tipos de montagens têm sido desenvolvidos ao longo dos anos, com a maioria de esforço que está sendo colocado em sistemas que podem rastrear o movimento das estrelas como a Terra gira. Os dois tipos principais de rastreamento de montagem são:

• Altazimuth montagem
• Montagem equatorial

Opacidade atmosférica eletromagnética

Uma vez que a atmosfera é opaca para a maior parte do espectro electromagnético, apenas algumas bandas pode ser observado a partir da superfície da Terra. Estas bandas são visíveis - infravermelho próximo e uma porção da parte de onda do espectro de rádio. Por esta razão, não há raios-X ou infravermelho distante telescópios terrestres como estes têm que ser voado em espaço para observar. Mesmo se um comprimento de onda é observável a partir do solo, ele ainda pode ser vantajoso para voar em um satélite devido à seeing astronômico.

Um diagrama do espectro electromagnético com transmitância da Terra atmosférica (ou opacidade) e os tipos de telescópios utilizados para partes da imagem do espectro.

Imagem telescópica a partir de diferentes tipos de telescópio

Diferentes tipos de telescópio, que operam em diferentes bandas de comprimento de onda, fornecer informações diferentes sobre o mesmo objeto. Juntos, eles fornecem uma compreensão mais abrangente.

A 6 'ampla vista da nebulosa de caranguejo remanescente de supernova, visto em diferentes comprimentos de onda da luz por vários telescópios

Telescópios de espectro

Telescópios que operam no espectro eletromagnético:

* Links para categorias.

Listas de telescópios