Telescopul

Telescopul este un instrument optic care permite observarea obiectelor ndeprtate i neclare ca i cum ar fi mult mai luminoase i mai apropiate de observator. Telescoapele sunt folosite n astronomie pentru observarea corpurilor cereti ndeprtate.

Pentru sute de ani , telescoapele au fost singurele instrumente

folosite pentru observarea planetelor i a galaxiilor. Chiar i azi navetele cosmice pot ajunge doar vecinii notri apropiai din sistemul nostru solar , oamenii de tiin continund s se bazeze pe telescop n studierea stelelor , nebuloaselor i galaxiilor aflate la mare distan .

Majoritatea telescoapelor funcioneaz colectnd lumina emis de stele sau reflectat de suprafaa planetelor . Acestea se numesc telescoape optice . Ele folosesc o lentil curb sau o oglind sferic sau parabolic pentru a colecta razele de lumin i a le trimite spre o lentil mic plasat n focar care face posibil observarea obiectului . n cercetrile astronomice se aeaz lng focar camere de luat vederi pentru a nregistra imaginile adunate de telescop . Lumina vizibil adunat de telescop e descompus n radiaiile componente cu ajutorul unui spectroscop , n acest fel obinndu-se informaii despre temperatura obiectului , micare , compoziie chimic sau prezena unor cmpuri magnetice .

Multe telescoape sunt construite n observatoare astronomice n jurul Pamntului dar numai undele radio , lumina vizibil i radiaia infraroie pot penetra atmosfera Pmntului i pot ajunge la suprafaa planetei . Pentru a depi aceast problem au fost lansate n spaiu telescoape care pot colecta unde din alte regiuni ale spectrului electromagnetic.

I. Telescoape Optice

Sunt dou feluri principale de telescoape optice : reflecttoare i refractatoare .

A. Telescoape refractatoare .

Acestea folosesc o lentil de sticl pentru a forma imaginea

n focar . Lentila este convex iar puterea de a aduna razele de lumin a unui astfel de telescop este proporional cu mrimea obiectivului . Aceste telescoape sunt mpiedicate de aberaii cromatice care cauzeaz venirea fiecrei culori ntr-un focar diferit pentru c fiecare culoare are propriul su unghi de refracie . Aberaia cromatic face ca imaginea unei stele sau planete s fie nconjurat de cercuri de diferite culori.

O alt limitare fundamental a acestor telescoape este faptul c lentilele cu diametre mai mari de 1 metru sunt impractice deoarece cntresc mai mult de jumtate de ton i se prbuesc sub propria lor greutate . Acestea nu pot fi sprijinite de dedesupt ca oglinzile .

B. Telescoape reflecttoare.

Acestea folosesc o oglind concav pentru a aduna razele de luzmin i formeaz imaginea ntr-un focar aflat deasupra oglinzii.

Telescoapele reflecttoare sunt n special folositoare pentru a aduna lumina de la obiecte intunecate. Sensibilitatea luminii unui astfel de telescop crete cu ptratul diametrului oglinzii telescopului . Deci dac se dubleaz diametrul oglinzii puterea de a aduna razele de lumin crete de 4 ori . Telescoapele mari pot detecta obiecte a cror strlucire este de un miliard de ori mai mic dect cea mai slab vizibil stea cu ochiul liber . Oglinda telescopului este fcut dintr-o sticl special care nu se contract i mrete la diferite temperaturi . Oglinda e polizat cu ajutorul calculatorului pentru c diferenele de grosime de pe suprafa trebuie s fie mai mici dect o fraciune din grosimea unui fir de pr . Pentru a crea un strat reflecttor se acoper suprafaa oglinzii cu un strat subire de aluminiu . Principalul dezavantaj al acestor oglinzi este greutatea . Telescopul Hale de pe muntele Palomar din California cntrete 14 tone .

n 1990 un plan ndrzne i inovativ a depit bariera mrimii oglinzilor. Fiecare din telescoapele identice de la observatorul Manua Kea din Hawaii combin 36 de oglinzi hexagonale de 183 cm ca plcuele de gresie aezate pe jos comportndu-se ca o oglind imens de 1016 cm cu puterea de a aduna razele de lumin de 4 ori mai mare dect cea de la Palomar.

La unele telescoape construite dup 1990 greutatea oglinzii a fost redus prin punerea ntre o oglind concav subire i a unei plci a unui strat de nervuri de sticl.

C. Rezoluia

Rezoluia unui telescop optic crete cu mrimea oglinzii sau a lentilei dar atmosfera terestr impune o limit acestei rezoluii pentru c nceoeaz razele de lumin . Acest efect face ca stelele s licreasc noaptea. Cu ajutorul calculatoarelor astronomii pot filtra aceste raze .

Telescop optic .

D. Interferena optic

O noua tehnic n astronomie combin semnale de la diferite telescoape astfel ca imaginea rezultat s fie identic cu cea obinut de la un telescop gigant . Aceast tehnic se numete interferen optic . Observatorul sudic european a nceput construcia a celui mai mare interferometru n 1996. Cel mai mare telescop este situat n deertul Atacama din nordul statului Chile . Acesta combin lumina de la 4 telescoape de 800 cm producnd o imagine egal cu cea a unui telescop de 1600 cm . Primul telescop a fost instalat n 1998 i ntregul proiect va fi terminat n 2002 .

Interferometrele optice sunt folositoare pentru a vedea obiecte stralucitoare dar foarte apropiate cum ar fi stelele duble . Astronomii sper ca aceast tehnic va face posibil observarea planetelor de mrimea Pmntului care orbiteaz n jurul stelelor ndeprtate.

E. nregistrarea imaginilor

Imediat dup inventarea fotografiei n 1800 astronomii au ataat un aparat fotografic la un telescop pentru a fotografia luna .

Acest lucru le-a permis s nregistreze ceea ce vd . Astzi filmul fotografic din telescoape a fost nlocuit cu cipuri de silicon de mrimea ungiei de la deget care sunt divizai n milioane de elemente de imagine numite pixeli care convertesc razele de lumin n sarcini electrice preluate de un calculator . Mozaicul rezultat format din pixeli ntunecai i colorai formeaz imaginea .

Aceste imagini sunt mult mai clare dect cele fcute cu aparatul de fotografiat i imaginea este imediat salvat pe HDD ul calculatorului .

II. Telescoape radio .

Radio astronomia a fost inventat n 1931 cnd inginerul Karl Jansky de la laboratoarele Bell Telephones a descoperit cu ajutorul unei antene c din centrul galaxiei noastre sunt emise unde radio . Aceasta a fost prima dat cnd cercettorii au realizat c undele radio pot veni de la surse neaflate pe Pmnt . n anii care au urmat multe descoperiri majore n radio astronomie s-au produs similar prin coinciden sau din ntmplare de exemplu descoperirea galaxiilor active i a pulsarilor. Designul unui telescop radio e similar cu cel al unui telescop optic dar telescoapele radio trebuie s fie mai mari pentru c funcioneaz cu lungimi de und mai lungi a radiaiei electromagnetice. Undele radio sunt de fapt ntre 1 m i 1 km n lungime n timp ce undele de lumin vizibile sunt de numai 1 micrometru . Undele radio pot fi adunate ntr-un punct mai uor dect cele vizibile datorit lungimii lor . Ca un rezultat suprafaa telescoapelor radio nu trebuie s fie aa de fin ca a celor optice . Telescoapele radio au un avantaj fa de cele optice : semnalele radio pot fi detectate pe tot parcursul unei zile n timp ce radiaia electromagnetic a soarelui face imposibil observarea altor lungimi de und n timpul zilei . Energia pe care o primesc telescoapele radio de la surse ndeprtate este mai mic dect energia eliberat cnd un fulg de zpad lovete pmntul , de aceea aceste telescoape trebuie s fie construite n vi unde nu pot ajunge undele radio artificiale .

Cel mai mare telescop radio construit ntr-o vale din Arecibo , Puerto Rico are un vas parabolic cu un diametru de 305 m .

Observatorul Arecibo este cel mai mare telescop staionar de pe Pmnt . Pentru c nu se mic acesta folosete rotaia Pmntului pentru a recepiona unde dintr-un alt loc .

Radio interferometria

Pentru a vedea obiecte la fel de detaliat ca vizionarea acestora cu telescopul optic un telescop radio ar trebui s fie de 50 de ori mai mare mare dect cel de la Arecibo . Coordonnd simultan semnale de la dou telescoape radio din diferite locaii astronomii creaz un telescop gigantic a crui putere este egal cu cea a unui telescop a crui diametru este distana dintre cele dou telescoape . Dac se adaug mai multe telescoape puterea va crete i mai mult .

Unul dintre cei mai mari interferometri radio se afl lang Socorro , New Mexico . Este format dintr-un ir n form de Y din 27 antene parabolice de 25 m diametru , formnd 3 iruri a cte 21 km fiecare n lungime . Acest interferometru poate detecta obiecte de 1000 de ori mai clar dect un telescop optic care vede doar sursele care emit lumin . Un alt interferometru sunt i cele 10 antene parabolice diametrul de 25 m din Hawaii . Puterea acestuia este echivalent cu un singur telescop de aproape 8000 km n diametru .

Interferometrul din Socorro

Telescopul Parkes din

Australia a produs aceast

hart radio a Marelui Nor

Magelanic . Aceast galaxie

mica , neregular e vizibil

din emisfera sudic . Petele

luminoase reprezint regiuni

de hidrogen ionizat care emit

cldur .

III.Telescoapele cu infrarou

Telescoapele cu infrarou permit explorarea regiunii intunecate i pline cu praf a spaiului att n interiorul galaxiri noastre ct i n afara acesteia . Ele permit dezlegarea misterelor despre naterea stelelor , formarea sistemelor planetare , observarea cometelor i a atmosferelor a altor planete , observarea centrului galaxiei noastre i naterea unor galaxii foarte ndeprtate. n ciuda faptului c vaporii atmosferici teretri absorb o parte din lumina roie , cercetrile pot fi efectuate din locuri uscate aflate la altitudini mari sau din avioane . Cel mai bun loc pentru amplasarea unui astfel de telescop e n spaiu unde nu exist atmosfer .

Telescoapele cu infrarou folosesc designul de baz a unui telescop optic reflecttor dar au un detector n focar care vede doar

lumina infraroie . Pentru c radiaia infra- roie e produs de cldur , semnalul unui telescop cu infrarou poate fi contaminat de cldura atmosferei dac acesta e aflat pe pmnt sau chiar de cldura produs de el . Pentru a corecta aceste defecte telescoapele cu infrarou au sisteme de rcire sau iau date din locuri ndeprtate de obiectul studiat pentru a nregistra radiaia din fundal pe care apoi s o scoat din imaginea final .

Telescoapele cu infrarou detect radiaie cu lungimi de und mai lungi dect lumina vizibil cu ochiul liber . Radiaia intr n telescop i se reflect pe o oglind mare aezat la baza telescopului i apoi pe una mai mic . Detectoarele i instrumentele de sub telescop nregistrez radiaia .

Telescop cu infrarou

Imagine obinut cu ajutorul telescopului cu infrarou . imaginea nu se poate vedea cu un telescop optic pentru c lumina vizibil e blocat de praful din jurul stelelor care se nasc iar radiaia infraroie nu.

IV. Telescopul cu ultraviolete

Telescoapele cu ultraviolete sunt similare cu telescoapele optice reflecttoare dar oglinzile lor au nveliuri speciale care reflect lumina ultraviolet foarte bine . Aceste telescoape dau informaii despre gazul interstelar , stele tinere i regiunile gazoase ale galaxiilor active .

Unele dintre cele mai fierbini stele din univers sunt vizibile n regiunea ultraviolet a spectrului . Totui aceast lumin e blocat de atmosfera terestr i poate fi studiat numai din spaiu . Intre 1980 i 1990 o serie de observatoare care orbitau Pmntul au explorat universul ultraviolet . Printre acestea a fost i telescopul Hubble .

Telescopul Hubble

Telescopul Hubble e un observator care orbiteaz n jurul planetelor . A fost lansat pe orbit n 1990 de ctre naveta Discovery . Efectele

atmosferei sunt ndeprtate de faptul c orbiteaz la 610 km deasupra Pmntului . A fost numit dup astronomul american Edwin P. Hubble care a descoperit c uiversul e n expansiune .

Edwin Hubble

Imagine a galaxiei M 100 fcut de telescopul Hubble . Acesta poate vedea obiecte aflate la 15 miliarde ani lumin deprtare

V. Telescopul cu raze x

Astronomia cu raze x a fost nfiinat n 1960 cnd au fost montai pe rachete de mare altitudine detectori cu raze x . Astronomii au fost surprini s afle c multe obiecte astronomice energetice emit raze x . Astronomia cu raze x a fost mult mbuntit n 1970 de ctre satelitul U. S. Explorer 42 care a fcut o hart a razelor x a cerului .

Unele telescoape cu raze x sunt construite ca nite telescoape optice reflecttoare . Oglinda principal a acestora trebuie s fie cilindric . Razele x de la obiect ating oglinda la un unghi foarte mic nct abia l ating pt a fi reflectate n detector . Pentru a bloca raze x care nu vin de la sursa observat majoritatea detectorilor sunt nconjurai de un cilindru din lumb care le absoarbe.

Imagine n raze x a soarelui . Gazele fierbini din soare produc raze x care sunt detectate de telescoape cu raze x .

VI. Telescopul cu raze gama

Razele gama sunt radiaii electromagnetice cu lungimi de und chiar mai scurte dect razele x . Unele dintre cele mai catastrofice evenimente din univers cum ar fi coliziunile ntre stele neutronice sau gurile negre emit n spaiu raze gama de mare energie. Acestea nu pot penetra atmosfera terestr trebuie s fie observate din spaiu . La nceputul anilor 90 obsevatorul cu raze gama Compton a descoperit c razele gama sunt distribuite simetric in spaiu . De aceea se crede c acestea provin de la evenimente astronomice foarte puternice care au loc n interiorul galaxiilor.

Telescoapele cu raze gama sunt construite din 2 sau mai muli detectori cu raze gama n linie . Un detector e activat oricnd o raz gama trece prin el indoferent de direcia n care trece raza .

Pentru a observa razele gama de la o anumit surs se pun cel puin 2 detectori n linie ndreptai spre surs i numai o raz gama de la acea surs va trece prin amndoi .

Razele gama intr prin detectorul de particule ncpcate i trec prin straturi de materiale care transform raza n electroni i pozitroni. Acetia au sarcini electrice care produc scntei cnd particulele trec prin camerele de scntei . Detectoarele de lumin de sub telescop nregistreaz aceste scntei.

Istoria telescopului .

Principiul optic fundamental al telescopului a fost descris pentru ntia oar de cercettorul britanic Roger Bacon n secolul 13 . Magicianul olandez Hans Lippershey e creditat pentru invenia telescopului n anul 1608 cnd a descoperit c un obiect distant aprea mult mai apropiat cnd era vizionat printr-o lentil concav i o lentil convex inut n faa ei .El a montat lentilele ntr-un tub pentru a construi primul telescop .

Primele telescoape nu erau folosite pentru observarea cerului ci erau folosite n scopuri militare , pentru a detecta armatele care avansau sau vapoarele . tirea despre descoperirea telescopului a fost s-a rspndit rapid n Europa . Tehnicile de lustruire a sticlei cunoscute nc din secolul 13 au fcut uoar construirea i dezvoltarea telescopului . Istoricii l crediteaz pe omul de tiin italian Galileo Galilei cu prima folosire a telescopului pentru observarea obiectelor cereti. Acesta a folosit n 1609 un telescop fcut de el sui cu care putea mri obiectele de 20 de ori . El a descoperit 4 luni care orbitau n jurul planetei Jupiter . n anul urmtor el a descoperit c Calea

Lactee are milioane de stele , a vazut petele negre de pe suprafaa Soarelui i a fcut o hart a Lunii .

Astronomul Galileo Galilei susinea c Pmntul se rotete n jurul Soarelui , idee care era n contradicie cu cea a Bisericii Romano Catolice care credea c Pmntul e centrul universului .

n 1984 biserica a recunoscut c a greit n privina acestui lucru.

Telescopul a fcut un important pas n secolul 17 cnd astronomul scoian James Gregory a inventat telescopul reflecttor. Matematicianul englez Isac Newton a fost primul care a construit un astfel de telescop n 1688 . Astronomii au descoperit c telescoapele reflecttoare produc imagini mai clare pentru c oglinzile folosite de acestea puteu fi mult mai mari dect lentilele telescoapelor refractaoare . Primele oglinzi de telescop erau acoperite cu un aliaj de cupru i cositor. n curnd au nceput s fie construite oglinyi din ce n ce mai mari . La mijlocul secolului 18 astronomul irlandez William Parson a construit un telescop de 180 cm n Irlanda cu care putea vedea nebuloasele ca nite pete neclare de lumin care conineau indicii despre un univers mult mai complex dect se credea n vremea lui. Telescopul lui Parson a rmas cel mai mare telescop din lume pn la construirea telescopului Hooker de 254 cm de pe muntele Wilson n S.U.A. n 1917. Acesta era destul de puternic pentru a observa stele n galaxii nvecinate aducnd dovada c galaxia noastr este doar una din galaxiile care umplu universul . n 1950 telescopul Hale a fost deschis i a rmas cel mai bun telescop al lumii pentru aproape jumtate de secol . A fost folosit pentru a face msurri ale expansiunii universului i a descoperit noi fenomene cum ar fi quasarii.

Lansarea de ctre Japonia a programului de observare a spaiului a creat un telescop radio mai mare ca Pmntul . Satelitul lansat i cele 40 telescoape aflate pe Pmnt combin semnale pentru a forma imagini de 3 ori mai clare dect era posibil pn acum .

Bibliografie :

1. "Telescope," Microsoft Encarta Online Encyclopedia 2000

http://encarta.msn.com 1997-2000 Microsoft Corporation. All rights reserved

2. Hubble Space Telescope (HST)," Microsoft Encarta Online Encyclopedia 2000 http://encarta.msn.com 1997-2000 Microsoft Corporation. All rights reserved.

3. "Mauna Kea Observatory," Microsoft Encarta Online Encyclopedia 2000 http://encarta.msn.com 1997-2000 Microsoft Corporation. All rights reserved

4. "Radio Astronomy," Microsoft Encarta Online Encyclopedia 2000 http://encarta.msn.com 1997-2000 Microsoft Corporation. All rights reserved.5. "Hubble, Edwin Powell," Microsoft Encarta Online Encyclopedia 2000 http://encarta.msn.com 1997-2000 Microsoft Corporation. All rights reserved.PRIVATE "TYPE=PICT;ALT= "