6: Vyombo vya angani
- Page ID
- 175681
Ukiangalia angani unapokuwa mbali na taa za jiji, inaonekana kuwa na idadi kubwa ya nyota huko. Kwa kweli, nyota 9000 tu zinaonekana kwa jicho lisilosaidiwa (kutoka hemispheres zote za sayari yetu). Nuru kutoka nyota nyingi ni dhaifu kiasi kwamba kwa wakati unapofika Dunia haiwezi kugunduliwa na jicho la mwanadamu. Tunawezaje kujifunza kuhusu vitu vingi vya ulimwengu ambavyo macho yetu yasiyosaidiwa hayawezi kuyaona?
Katika sura hii, tunaelezea zana wanaastronomia zinazotumia kupanua maono yao katika anga. Tumejifunza karibu kila kitu tunachokijua kuhusu ulimwengu kutokana na kusoma mionzi ya umeme, kama ilivyojadiliwa katika sura ya Mionzi na Spectra. Katika karne ya ishirini, utafutaji wetu wa nafasi ulifanya iwezekanavyo kuchunguza mionzi ya umeme katika wavelengths zote, kutoka kwenye mionzi ya gamma hadi mawimbi ya redio. Wavelengths tofauti hubeba aina tofauti za habari, na kuonekana kwa kitu chochote kilichopewa mara nyingi hutegemea wavelength ambayo uchunguzi unafanywa.
- 6.1: Darubini
- Darubini inakusanya nuru yenye kukata tamaa kutoka vyanzo vya astronomia na kuileta kwenye lengo. Mwanga huelekezwa kwa detector, ambapo rekodi ya kudumu inafanywa. Nguvu ya kukusanya nuru ya darubini imedhamiriwa na kipenyo cha ufunuo wake, au ufunguzi—yaani kwa eneo la lenzi yake kubwa au ya msingi au kioo. Elementi ya msingi ya macho katika darubini ni ama lens mbonyeo (katika darubini ya refracting) au kioo concave (katika reflector) kinacholeta nuru kwa lengo.
- 6.2: Telescopes Leo
- Teknolojia mpya za kutengeneza na kusaidia vioo nyepesi zimesababisha ujenzi wa darubini kadhaa kubwa tangu mwaka 1990. Tovuti ya uchunguzi wa angani lazima ichaguliwe kwa uangalifu kwa hali ya hewa ya wazi, mbinguni za giza, mvuke wa chini wa maji, na kuona bora ya anga (chini ya anga turbulence). Azimio la darubini inayoonekana ya mwanga au infrared imeharibika na turbulence katika anga ya Dunia. Mbinu ya optics adaptive inaweza kufanya marekebisho kwa turbulence hii.
- 6.3: Detectors inayoonekana-Mwanga na Vyombo
- Detectors inayoonekana mwanga ni pamoja na jicho la mwanadamu, filamu ya picha, na vifaa vya malipo (CCDs). Detectors kwamba ni nyeti kwa mionzi infrared lazima kilichopozwa kwa joto la chini sana tangu kila kitu ndani na karibu na darubini anatoa mbali mawimbi infrared. Spectrometer hueneza mwanga ndani ya wigo ili kurekodi kwa uchambuzi wa kina.
- 6.4: Telescopes ya redio
- Darubini ya redio kimsingi ni antenna ya redio iliyounganishwa na mpokeaji. Azimio la kuimarishwa kwa kiasi kikubwa linaweza kupatikana kwa interferometers, ikiwa ni pamoja na safu za interferometer kama VLA 27 ya kipengele na ALMA 66-kipengele. Kupanua kwa interferometers za msingi za muda mrefu sana, wanaastronomia wa redio wanaweza kufikia maazimio sahihi kama 0.0001 arcsecond. Astronomia ya rada inahusisha kupeleka pamoja na kupokea. Darubini kubwa ya rada inayoendeshwa kwa sasa ni bakuli la mita 305 kwenye Arecibo.
- 6.5: Uchunguzi nje ya Anga ya Dunia
- Uchunguzi wa infrared hufanywa na darubini ndani ya ndege na katika nafasi na kutoka vituo vya msingi kwenye kilele cha mlima kavu. Uchunguzi wa ultraviolet, X-ray, na gamma-ray lazima ufanywe kutoka juu ya anga. Obbiting observatories wamekuwa flown kuchunguza katika bendi hizi za wigo. Darubini kubwa zaidi ya kufungua angani ni darubini ya Hubble Space, darubini ya infrared muhimu zaidi ni Spitzer.
- 6.6: Baadaye ya Telescopes Kubwa
- Telescopes mpya na hata kubwa ni kwenye bodi za kuchora. Telescope ya James Webb Space, mrithi wa mita 6 kwa Hubble, kwa sasa imepangwa kuzinduliwa mwaka 2018. Wanaastronomia wa Gamma ray wanapanga kujenga CTA kupima mionzi ya gamma yenye nguvu sana. Wanaastronomia wanajenga LSST kuchunguza na uwanja usio na kawaida wa mtazamo na kizazi kipya cha darubini zinazoonekana-mwanga/infrared na apertures ya mita 24.5 hadi 39 kwa kipenyo.
Thumbnail: Hisia ya msanii huyu inaonyesha Hubble juu ya Dunia, na paneli za jua za mstatili zinazotoa nguvu zinazoonekana upande wa kushoto na kulia.