Įvairūs instrumentai observatorijoje
Observatorija – tai astronominiams stebėjimams skirta įstaiga. Paprastai observatorijos įrengiamos vietose, kuriose minimali šviesos tarša, dideliame aukštyje, siekiant išvengti atmosferos trukdžių, ir atokiau nuo elektromagnetinių trukdžių šaltinių. Kad galėtų atlikti savo funkcijas, observatorijos yra aprūpintos įvairiais prietaisais dangaus objektams stebėti, analizuoti ir tirti. Toliau pateikiami įprasti observatorijose randami prietaisai:
1. Optinis teleskopas
Optiniai teleskopai yra pagrindiniai prietaisai daugelyje observatorijų. Jie naudojami stebėti matomą šviesą iš dangaus objektų, tokių kaip planetos, žvaigždės, galaktikos ir ūkai. Optiniai teleskopai skirstomi į tris pagrindinius tipus:
– Refraktorinis teleskopas: naudoja lęšius šviesai surinkti ir fokusuoti. Pavyzdys yra teleskopas, kurį pirmą kartą panaudojo Galileo Galilei.
– Reflektorinis teleskopas: naudoja veidrodžius šviesai surinkti. Šio tipo teleskopą sukūrė seras Izaokas Niutonas.
– Katadioptrinis teleskopas: lęšių ir veidrodžių derinys šviesai surinkti, apjungiantis dviejų ankstesnių teleskopų tipų privalumus.
2. Radijo teleskopas
Radijo teleskopai naudojami stebėti radijo bangas, sklindančias iš dangaus objektų. Šie prietaisai yra labai svarbūs tiriant neoptinius objektus, tokius kaip pulsarai, kvazarai ir galaktikų dariniai. Radijo teleskopai turi didelę parabolinę formą, kuri leidžia jiems fiksuoti radijo signalus iš kosmoso . Vienas didžiausių radijo teleskopų buvo Arecibo observatorija Puerto Rike, nors ji buvo uždaryta 2020 m.
3. Infraraudonųjų spindulių teleskopas
Infraraudonųjų spindulių teleskopai stebi dangaus objektų skleidžiamą infraraudonąją spinduliuotę. Kadangi Žemės atmosfera sugeria infraraudonąją spinduliuotę, šie teleskopai dažnai statomi dideliame aukštyje arba kosmose, pavyzdžiui, Spitzerio kosminis teleskopas. Šie teleskopai padeda astronomams stebėti objektus, nematomus matomoje šviesoje, pavyzdžiui, jaunas žvaigždes, vis dar gaubiamas dujų ir dulkių.
4. Ultravioletinis teleskopas
Ultravioletiniai teleskopai naudojami dangaus objektų skleidžiamai ultravioletinei spinduliuotei stebėti. Ultravioletinė spinduliuotė taip pat nevisiškai pasiekia Žemės paviršių, nes didelę jos dalį sugeria atmosfera, todėl šie teleskopai yra efektyvesni, kai yra patalpinti kosmose. Vienas iš ultravioletinių teleskopų pavyzdžių yra NASA paleistas Hablo kosminis teleskopas.
5. Rentgeno ir gama teleskopai
– Rentgeno spindulių teleskopai: naudojami itin karštiems astronominiams objektams, tokiems kaip neutroninės žvaigždės, juodosios skylės ir supernovos, tirti. Pavyzdžiai: Čandros rentgeno spindulių observatorija ir XMM-Newton.
– Gama teleskopas: naudojamas gama spinduliams, didžiausios energijos spinduliuotėms visatoje, aptikti. Gama teleskopai tiria didelės energijos objektus, tokius kaip sprogstančios žvaigždės (gama spindulių pliūpsniai) ir pulsarų impulsai. Pavyzdys yra Fermi gama spindulių kosminis teleskopas.
6. Spektrometras
Spektrometras yra prietaisas, naudojamas konkretaus objekto skleidžiamos šviesos spektrui matuoti. Spektrometrai atskiria šviesą į jos sudedamąsias spalvas (bangos ilgius), kad mokslininkai galėtų apskaičiuoti dangaus objekto cheminę sudėtį , temperatūrą, greitį ir kitas charakteristikas. Spektrometrai gali būti pritvirtinti prie įvairių tipų teleskopų, kad būtų galima atlikti išsamesnę analizę.
7. CCD (įkrauto sujungto įrenginio) kamera
CCD kamera yra įrenginys, naudojamas dangaus objektų skaitmeniniams vaizdams fiksuoti. CCD yra labai jautrūs šviesai ir gali rinkti itin detalius duomenis. Šios kameros pakeitė fotografines juostas šiuolaikiniuose teleskopuose ir labai prisidėjo prie astronominių vaizdų ir duomenų kokybės gerinimo.
8. Interferometras
Interferometras yra prietaisas, kuris sujungia dviejų ar daugiau teleskopų skleidžiamas bangas, kad gautų daug didesnės skiriamosios gebos vaizdus. Naudodami interferenciją, interferometrai gali aptikti nedidelius dangaus objektų padėties ir formos pokyčius . Vienas gerai žinomas interferometro pavyzdys yra labai didelis masyvas (VLA) Naujojoje Meksikoje.
9. Poliarimetras
Poliarimetrai tiria dangaus objektų skleidžiamos šviesos poliarizaciją. Tyrinėdami, kaip šviesa poliarizuojasi, astronomai gali daugiau sužinoti apie magnetinius laukus ir fizikinius procesus šviesos šaltinyje. Poliarimetrai dažnai naudojami planetoms, ūkams ir žvaigždėms tirti.
10. Fotometras
Fotometras yra prietaisas, matuojantis dangaus objektų šviesos intensyvumą. Naudodami fotometrinius duomenis, mokslininkai gali apskaičiuoti įvairių objektų ryškumą, magnitudę ir šviesos kreives. Tai labai svarbu tiriant žvaigždžių kintamumą, egzoplanetas ir supernovas.
11. Magnetometras
Magnetometrai naudojami magnetiniams laukams erdvėje matuoti. Šie prietaisai padeda suprasti tarpplanetinius magnetinius laukus, taip pat magnetinius laukus šalia astronominių objektų, tokių kaip planetos ir žvaigždės.
12. Gravitacinių bangų detektoriai
Šis instrumentas yra gana naujas astronomijos įrankis, naudojamas gravitacinėms bangoms, kurias sukelia didžiuliai įvykiai visatoje , pavyzdžiui, juodųjų skylių ar neutroninių žvaigždžių susijungimas , aptikti . Gerai žinomas pavyzdys yra LIGO (Lazerinio interferometro gravitacinių bangų observatorija).
13. Spektrografinis vaizdavimas
Spektrografinis vaizdavimas – tai dangaus objektų vaizdavimo ir jų bangos ilgių atskyrimo technika. Tai spektrometro ir kameros derinys, naudojamas galaktikų ir kitų dangaus objektų struktūrai ir sudėčiai tirti.
14. Adaptyvinė optika
Ši technologija padeda ištaisyti Žemės atmosferos sukeltus iškraipymus naudojant optinius teleskopus. Adaptyviosios optikos sistemos naudoja formą keičiančius veidrodžius, kad kompensuotų iškraipymus realiuoju laiku, todėl stebėjimai gali būti ryškesni ir aiškesni.
15. Kosmoso instrumentai
Įvairūs teleskopai yra išdėstyti palydovuose kosmose, kad būtų išvengta Žemės atmosferos keliamų trukdžių. Pavyzdžiui, Hablo kosminis teleskopas, būsimas Jameso Webbo kosminis teleskopas ir rentgeno bei gama spindulių teleskopai, tokie kaip „Chandra“ ir „Fermi“.
Kiekvienas observatorijos instrumentas atlieka savo vaidmenį ir funkciją, leisdamas astronomams tyrinėti visatą išsamiau ir detaliau. Tobulėjant technologijoms, šie instrumentai toliau tobulėja, suteikdami naujų įžvalgų ir atsakydami į neišspręstas astronomijos paslaptis. Šiuolaikinės observatorijos liudija, kiek daug žmonija nuėjo siekdama suprasti savo vietą visatoje.
