Dažādi instrumenti observatorijā
Observatorija ir iekārta, ko izmanto astronomiskiem novērojumiem. Parasti observatorijas atrodas vietās ar minimālu gaismas piesārņojumu, lielā augstumā, lai izvairītos no atmosfēras traucējumiem, un prom no elektromagnētisko traucējumu avotiem. Lai veiktu savas funkcijas, observatorijas ir aprīkotas ar dažādiem instrumentiem debess objektu novērošanai, analīzei un pētīšanai. Tālāk ir norādīti izplatītākie instrumenti observatorijās:
1. Optiskais teleskops
Optiskie teleskopi ir galvenie instrumenti daudzās observatorijās. Tos izmanto, lai novērotu redzamo gaismu no debess objektiem, piemēram, planētām, zvaigznēm, galaktikām un miglājiem. Optiskie teleskopi ir iedalīti trīs galvenajos veidos:
– Refraktorteleskops: Izmanto lēcas, lai savāktu un fokusētu gaismu. Piemērs ir teleskops, ko pirmo reizi izmantoja Galileo Galilejs.
– Reflektora teleskops: Izmanto spoguļus gaismas savākšanai. Šāda veida teleskopu izstrādāja sers Īzaks Ņūtons.
– Katadioptriskais teleskops: lēcu un spoguļu kombinācija gaismas savākšanai, apvienojot divu iepriekšējo teleskopu veidu priekšrocības.
2. Radioteleskops
Radioteleskopus izmanto, lai novērotu radioviļņus, kas rodas no debess objektiem. Šie instrumenti ir ļoti svarīgi neoptisku objektu, piemēram, pulsāru, kvazāru un galaktiku veidojumu, pētīšanai. Radioteleskopiem ir liela paraboliska forma, kas ļauj tiem uztvert radiosignālus no kosmosa. Viens no lielākajiem radioteleskopiem bija Arecibo observatorija Puertoriko, lai gan tā tika demontēta 2020. gadā.
3. Infrasarkanais teleskops
Infrasarkanie teleskopi novēro debess objektu infrasarkano starojumu. Tā kā Zemes atmosfēra absorbē infrasarkano starojumu, šie teleskopi bieži tiek novietoti lielos augstumos vai kosmosā, piemēram, Spitzer kosmiskais teleskops. Šie teleskopi palīdz astronomiem novērot objektus, kas nav redzami redzamā gaismā, piemēram, jaunas zvaigznes, kas joprojām ir pārklātas ar gāzi un putekļiem.
4. Ultravioletā teleskopa
Ultravioletie teleskopi tiek izmantoti, lai novērotu debess ķermeņu ultravioleto starojumu. Ultravioletais starojums arī pilnībā nesasniedz Zemes virsmu, jo lielu daļu tā absorbē atmosfēra, padarot šos teleskopus efektīvākus, ja tie tiek novietoti kosmosā. Viens ultravioletā teleskopa piemērs ir NASA palaistais Habla kosmiskais teleskops.
5. Rentgena un gamma teleskopi
– Rentgena teleskopi: tiek izmantoti, lai pētītu ārkārtīgi karstus astronomiskus objektus, piemēram, neitronu zvaigznes, melnos caurumus un supernovas. Piemēri ir Čandras rentgena observatorija un XMM-Newton.
– Gamma teleskops: Izmanto, lai noteiktu gamma starus, kas ir visenerģētiskākie starojumi Visumā. Gamma teleskopi pēta augstas enerģijas objektus, piemēram, eksplodējošas zvaigznes (gamma staru uzliesmojumi) un pulsāru impulsus. Piemērs ir Fermi gamma staru kosmiskais teleskops.
6. Spektrometrs
Spektrometrs ir instruments, ko izmanto, lai mērītu konkrēta objekta izstarotās gaismas spektru. Spektrometri sadala gaismu tās sastāvdaļu krāsās (viļņu garumos), lai zinātnieki varētu aprēķināt debess objekta ķīmisko sastāvu, temperatūru, ātrumu un citas īpašības. Spektrometrus var piestiprināt pie dažādu veidu teleskopiem, lai veiktu padziļinātāku analīzi.
7. CCD (lādētās savienotās ierīces) kamera
CCD kamera ir ierīce, ko izmanto, lai uzņemtu debess objektu digitālus attēlus. CCD ir ļoti jutīgi pret gaismu un var apkopot datus ļoti detalizēti. Šīs kameras ir aizstājušas fotofilmas mūsdienu teleskopos un ir devušas ievērojamu ieguldījumu astronomisko attēlu un datu kvalitātes uzlabošanā.
8. Interferometrs
Interferometrs ir ierīce, kas apvieno viļņus no diviem vai vairākiem teleskopiem, lai iegūtu attēlus ar daudz augstāku izšķirtspēju. Izmantojot interferenci, interferometri var noteikt sīkas izmaiņas debess objektu pozīcijā un formā. Viens labi zināms interferometra piemērs ir Ļoti lielais teleskopu masīvs (VLA) Ņūmeksikā.
9. Polarimetrs
Polarimetri pēta debess ķermeņu gaismas polarizāciju. Pētot, kā gaisma tiek polarizēta, astronomi var uzzināt vairāk par magnētiskajiem laukiem un fizikālajiem procesiem gaismas avotā. Polarimetrus bieži izmanto planētu, miglāju un zvaigžņu pētīšanā.
10. Fotometrs
Fotometrs ir instruments, kas mēra debess objektu gaismas intensitāti. Izmantojot fotometriskos datus, zinātnieki var aprēķināt dažādu objektu spilgtumu, magnitūdu un gaismas līknes. Tas ir ļoti svarīgi zvaigžņu mainīguma, eksoplanētu un supernovu pētījumos.
11. Magnetometrs
Magnetometrus izmanto, lai mērītu magnētiskos laukus kosmosā. Šie instrumenti palīdz izprast starpplanētu magnētiskos laukus, kā arī magnētiskos laukus astronomisku objektu, piemēram, planētu un zvaigžņu, tuvumā.
12. Gravitācijas viļņu detektori
Šis instruments ir relatīvi jauns astronomijas instruments, ko izmanto, lai noteiktu gravitācijas viļņus, ko rada masīvi notikumi Visumā, piemēram, melno caurumu vai neitronu zvaigžņu apvienošanās. Labi zināms piemērs ir LIGO (Lāzera interferometra gravitācijas viļņu observatorija).
13. Spektrogrāfijas attēlveidošana
Spektrogrāfiskā attēlveidošana ir metode debess objektu attēlu uzņemšanai un to viļņu garumu atdalīšanai. Tā ir spektrometra un kameras kombinācija, ko izmanto galaktiku un citu debess objektu struktūras un sastāva izpētei.
14. Adaptīvā optika
Šī tehnoloģija palīdz koriģēt Zemes atmosfēras radītos kropļojumus, izmantojot optiskos teleskopus. Adaptīvās optikas sistēmas izmanto formu mainošus spoguļus, lai kompensētu kropļojumus reāllaikā, nodrošinot asākus un skaidrākus novērojumus.
15. Kosmosā dzimuši instrumenti
Lai izvairītos no Zemes atmosfēras radītajiem traucējumiem, kosmosā uz satelītiem ir novietoti dažādi teleskopi. Piemēri ir Habla kosmiskais teleskops, gaidāmais Džeimsa Veba kosmiskais teleskops un rentgena un gamma staru teleskopi, piemēram, Čandra un Fermi.
Katram instrumentam observatorijā ir sava loma un funkcija, kas ļauj astronomiem pētīt Visumu dziļāk un detalizētāk. Attīstoties arvien sarežģītākām tehnoloģijām, šie instrumenti turpina attīstīties, sniedzot jaunas atziņas un atbildot uz neatrisinātiem astronomijas noslēpumiem. Mūsdienu observatorijas ir apliecinājums tam, cik tālu cilvēce ir tikusi savos centienos izprast savu vietu Visumā.
