• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Astronomia obserwacyjna

    Przeczytaj także...
    Promieniowanie gamma – wysokoenergetyczna forma promieniowania elektromagnetycznego. Za promieniowanie gamma uznaje się promieniowanie o energii kwantu większej od 50 keV. Zakres ten częściowo pokrywa się z zakresem promieniowania rentgenowskiego. W wielu publikacjach rozróżnienie promieniowania gamma oraz promieniowania X (rentgenowskiego) opiera się na ich źródłach, a nie na długości fali. Promieniowanie gamma wytwarzane jest w wyniku przemian jądrowych albo zderzeń jąder lub cząstek subatomowych, a promieniowanie rentgenowskie – w wyniku zderzeń elektronów z elektronami powłok wewnętrznych lub ich rozpraszaniu w polu jąder atomu. Promieniowanie gamma jest promieniowaniem jonizującym i przenikliwym. Promieniowania gamma oznacza się grecką literą γ, analogicznie do korpuskularnego promieniowania alfa (α) i beta (β).Optyka aktywna jest stosunkowo nową technologią wykorzystania teleskopów typu reflektor. Technikę zaczęto rozwijać w latach osiemdziesiątych, i obecnie jest dość często już stosowana w teleskopach o lustrach pierwotnych większych niż 8 m. Optyka aktywna powoduje szybkie dostosowanie kształtu optycznych elementów korygujących do turbulencji w atmosferze ziemskiej, tak aby w miarę możliwości zniwelować rozmycie obrazu wywołane drganiem powietrza. Technika ta została po raz pierwszy w pełni wykorzystana w 3,5 metrowym teleskopie ESO New Technology Telescope (NTT) w 1989 roku. W oparciu o tę technikę działa 10-metrowy teleskop Kecka. Korekta elementów aktywnych następuje 10 do 20 razy na sekundę. Optyki aktywnej nie należy mylić z bardziej zaawansowaną technologicznie optyką adaptatywną.
    Orbita – tor ciała (ciała niebieskiego lub sztucznego satelity) krążącego wokół innego ciała niebieskiego. W Układzie Słonecznym Ziemia, inne planety, planetoidy, komety i mniejsze ciała poruszają się po swoich orbitach wokół Słońca. Z kolei księżyce krążą po orbitach wokół planet macierzystych.
    Teleskop Mayall

    Astronomia obserwacyjna – dział astronomii zajmujący się obserwacjami nieba jako podstawowym źródłem danych. Obserwacje astronomiczne prowadzone są za pomocą instrumentów naziemnych, oraz satelitów wyposażonych w przyrządy obserwacyjne. Do instrumentów naziemnych zalicza się przede wszystkim teleskopy, oraz radioteleskopy.

    Niebo – część atmosfery lub przestrzeni kosmicznej widzianej z powierzchni dowolnego obiektu astronomicznego. Czasami niebo definiowane jest również jako gęsta powłoka atmosferyczna planety.Wszechświat – wszystko, co fizycznie istnieje: cała przestrzeń, czas, wszystkie formy materii i energii oraz prawa fizyki i stałe fizyczne określające ich zachowanie. Słowo „wszechświat” może być też używane w innych kontekstach jako synonim słów „kosmos” (w rozumieniu filozofii), „świat” czy „natura”. W naukach ścisłych słowa „wszechświat” i „kosmos” są równoważne.

    Umieszczenie przyrządu obserwacyjnego na orbicie jest niezwykle kosztowne, ale daje ogromne możliwości ze względu na brak wpływu atmosfery. W ostatnich latach nastąpił jednak szybki rozwój technologii konstruowania teleskopów naziemnych - warto tu wspomnieć o systemach optyki aktywnej i optyki adaptatywnej – dzięki któremu współczesne teleskopy naziemne nie pozostają daleko w tyle za orbitalnymi. Jednymi z najbardziej czułych przyrządów są teleskopy Kecka na Mauna Kea (Hawaje). Radioteleskopy pozostają pod wielkim wpływem zakłóceń powodowanych przez różnego rodzaju sprzęt elektroniczny stosowany wszędzie i coraz powszechniejszy; wolny od tego rodzaju zakłóceń mógłby być np. radioteleskop umieszczony po niewidocznej z Ziemi stronie Księżyca, ale w najbliższych latach takie przedsięwzięcie nie będzie jeszcze możliwe. Teleskopy orbitalne borykają się z innego rodzaju problemami: skrajnie trudnymi warunkami kosmicznej próżni (np. wahania temperatur), niemożliwością wykonania naprawy (wyjątkiem jest tu bardzo kosztowna, ale udana naprawa Kosmicznego Teleskopu Hubble’a (HST) w 1993 roku), a przede wszystkim z kosztami wyniesienia ich na orbitę.

    Długość fali – najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań (czyli pomiędzy dwoma powtarzającymi się fragmentami fali – zob. rysunek). Dwa punkty fali są w tej samej fazie, jeżeli wychylenie w obu punktach jest takie samo i oba znajdują się na etapie wzrostu (lub zmniejszania się). Jeżeli w jednym punkcie wychylenie zwiększa się a w drugim maleje, to punkty te znajdują się w fazach przeciwnych.Katalog Messiera – katalog astronomiczny zawierający obiekty na niebie, opublikowany przez Charlesa Messiera w 1774. Ostateczna wersja Messiera wydana w 1784 zawiera 103 obiekty. Od tego czasu jeszcze 7 innych obiektów, odkrytych później przez Messiera i jego współpracownika Pierre’a Méchaina, zostało dodanych do listy, ostatni w 1966.

    Astronomia obserwacyjna rozwija się w bardzo szybkim tempie: niemal codziennie dokonuje się nowych odkryć, a powszechnie uznawane teorie zmieniają się na przestrzeni tygodni lub miesięcy. Ponadto astronomia obserwacyjna wykorzystuje ścisłą współpracę zawodowych obserwatorów z amatorami – dzięki temu rozwija się szybciej, a fascynaci mają możliwość uczestniczyć w zgłębianiu wiedzy o wielkim Wszechświecie, o którym ciągle wiemy tak mało.

    Katalog ACT - katalog stworzony przez U.S. Naval Observatory (USNO), aby dostarczyć danych na temat ruchów większości gwiazd znajdujących się w katalogu TYCHO.Tydzień – pozaukładowa jednostka czasu, okres 7 dni. Ta miara czasu związana jest z fazami Księżyca i odpowiada mniej więcej 1/4 miesiąca. Znany już był Babilończykom w drugim tysiącleciu p.n.e. Tydzień został wprowadzony do urzędowego kalendarza Cesarstwa Rzymskiego w 321 r. n.e., a później został przyjęty w średniowiecznym kalendarzu kościelnym.

    Nośnikiem informacji na drodze od obiektu do obserwatora w tradycyjnej astronomii jest światło, czyli fala elektromagnetyczna, ale obserwacji można też dokonywać poprzez rejestrację promieni kosmicznych, neutrin (zob. astronomia neutrinowa) lub detekcje fal grawitacyjnych.

    Obserwacje prowadzi się stosując dwa komplementarne podejścia: obserwacja pojedynczego obiektu lub przegląd nieba. W pierwszym przypadku są możliwie dokładne obserwacje wyselekcjonowanych obiektów, natomiast w przypadku przeglądów nieba obserwacje są mniej dokładne, ale ich celem jest przede wszystkim poszukiwanie nowych obiektów. Metoda polega na systematycznym rejestrowaniu obrazów wybranego fragmentu nieba, a następnie znajdowane obiekty są katalogowane i klasyfikowane. Przeglądy nieba wykonywane są w różnych zakresach widmowych, a katalogi niekiedy zawierają nawet setki tysięcy obiektów.

    Sztuczny satelita – satelita wykonany przez człowieka poruszający się po orbicie wokół ciała niebieskiego. Pierwszym sztucznym satelitą był Sputnik 1, wyniesiony na orbitę wokół Ziemi przez Związek Radziecki w 1957.Uppsala General Catalogue (UGC) – katalog astronomiczny zawierający 12 921 galaktyk widzialnych z półkuli północnej.
    Orientacyjny wykres przepuszczalności atmosfery ziemskiej w różnych zakresach fal elektromagnetycznych.

    Rola atmosfery ziemskiej[]

    Sposób prowadzenia obserwacji – obserwacja naziemna czy przy pomocy satelity – zależy przede wszystkim od tego, w jakiej długości fali chcemy obiekt obserwować. Atmosfera ziemska jest bardzo nieprzezroczysta dla promieniowania przychodzącego do nas z kosmosu. Fakt, że w pogodną noc widzimy gwiazdy oznacza tylko, że atmosfera ziemska przy braku chmur jest przezroczysta dla promieniowania w zakresie widzialnym, ale zakres widzialny obejmuje znikomą część całego zakresu długości fal promieniowania elektromagnetycznego. W rzeczywistości takich okien obserwacyjnych jest niewiele: jest szerokie okno radiowe i kilka dość wąskich okien w zakresie podczerwieni.

    Mauna Kea (w języku hawajskim biała góra) – najwyższy wulkan archipelagu Hawajów, usytuowany na wyspie Hawaiʻi i zarazem jeden z największych wulkanów na Ziemi. Szczyt wulkanu Mauna Kea wznosi się na wysokość 4205 m powyżej poziomu morza, ale zarazem 10 203 m od podstawy na dnie Oceanu Spokojnego (co daje największą wysokość względną na Ziemi, od podstawy do wierzchołka). Mauna Kea zaczęła wyrastać z dna morskiego ok. 800 000 lat temu. W ciągu ostatnich 10 000 lat wybuchała parokrotnie. Ostatni raz erupcja nastąpiła ok. 4500 lat temu.Teleskop kosmiczny Chandra (ang. Chandra X-ray Observatory, CXO) – teleskop kosmiczny pracujący w zakresie promieni rentgenowskich, wyniesiony na orbitę przez prom kosmiczny Columbia 23 lipca 1999 roku podczas misji STS-93.

    Atmosfera dla fotonów bardziej energetycznych niż widzialne jest nieprzezroczysta, w szczególności do powierzchni Ziemi nie dociera promieniowanie nadfioletowe, rentgenowskie i gamma, które byłoby szkodliwe dla zdrowia. Promieniowanie nadfioletowe jest pochłaniane przede wszystkim przez ozon, promieniowanie rentgenowskie jest pochłaniane przede wszystkim przez atomy węgla i azotu. Z kolei promieniowanie w zakresie dalekiej podczerwieni jest przede wszystkim pochłaniane przez parę wodną, dlatego możliwość prowadzenia obserwacji naziemnych radiowych przy użyciu najkrótszych fal (centymetrowych) wymaga umiejscowienia radioteleskopu w bardzo dobrych warunkach klimatycznych.

    Księżyc (łac. Luna, gr. Σελήνη Selḗnē; pol. fraz. „Srebrny Glob”, „srebrny glob”; pol. przest. gw. poet. „miesiąc”; pol. przest. poet. „luna”) – jedyny naturalny satelita Ziemi (nie licząc tzw. księżyców Kordylewskiego, które są obiektami pyłowymi i przez niektórych badaczy uważane za obiekty przejściowe). Jest piątym co do wielkości księżycem w Układzie Słonecznym. Przeciętna odległość od środka Ziemi do środka Księżyca to 384 403 km, co stanowi mniej więcej trzydziestokrotność średnicy ziemskiej. Średnica Księżyca wynosi 3474 km, nieco więcej niż 1/4 średnicy Ziemi. Oznacza to, że objętość Księżyca wynosi około 1/50 objętości kuli ziemskiej. Przyspieszenie grawitacyjne na jego powierzchni jest blisko 6 razy słabsze niż na Ziemi. Księżyc wykonuje pełny obieg wokół Ziemi w ciągu 27,3 dnia (tzw. miesiąc syderyczny), a okresowe zmiany w geometrii układu Ziemia-Księżyc-Słońce powodują występowanie powtarzających się w cyklu 29,5-dniowym (tzw. miesiąc synodyczny) faz Księżyca.Radioteleskop – teleskop do obserwacji odległych obiektów astronomicznych z wykorzystaniem fal radiowych. W odróżnieniu od teleskopu optycznego, który pozwala na badanie wyłącznie światła docierającego do Ziemi, radioteleskop umożliwia odbiór szerszego zakresu sygnałów. Wiele obiektów astronomicznych przesłania pył, który jednak nie pochłania fal radiowych. Jednocześnie radioteleskopy mogą być łączone w większe układy, dzięki czemu ich czułość i rozdzielczość kątowa wzrasta.

    Z kolei długie fale radiowe nie docierają do powierzchni Ziemi ze względu na oddziaływanie w jonosferze.

    W związku z tymi własnościami atmosfery obserwacje w zakresie nadfioletowym, rentgenowskim i gamma, a także w zakresie dalekiej podczerwieni i mikrofalowym, wykonuje się przy użyciu satelitów. W zakresie optycznym atmosfera także trochę przeszkadza i wygodniej prowadzić obserwacje przez satelitę, ale z drugiej strony znaczny koszt badań satelitarnych i ograniczenia na rozmiar lustra powodują, że opłacalne jest rozwijanie technik naziemnych pozwalających kompensować efekt atmosfery, takich jak optyka aktywna.

    HETE-2 (z ang. High-Energy Transient Explorer 2) − orbitalny detektor wybuchów promieniowania gamma należący do programu Explorer.Teleskopy Kecka – dwa wielkie teleskopy (Keck I i Keck II) pracujące w zakresie światła widzialnego i podczerwieni z tzw. optyką aktywną. Znajdują się w obserwatorium Mauna Kea na Hawajach na wysokości 4145 m n.p.m. Są oddalone od siebie o 85 metrów. Posiadają segmentowe zwierciadła o średnicy 10 metrów złożone z 36 ściśle przylegających sześciokątnych segmentów o grubości 8 cm. Teleskopy połączone razem tworzą interferometr Kecka, będący największym teleskopem na świecie.

    Wyjątkiem od tej reguły są obserwacje z wykorzystaniem fotonów o bardzo wysokich energiach, rzędu teraelektronowoltów i więcej (odpowiadająca im długość fali to mniej niż jedna miliardowa nanometra). Powodem tego jest tak niewielka liczba energetycznych fotonów wysyłanych ze źródła w stronę Ziemi, że potrzeba bardzo dużej powierzchni detektora, aby zarejestrować choć kilka fotonów. Nie ma technicznych możliwości, aby tak duże detektory umieszczać na orbicie. Co prawda fotony te nie docierają do powierzchni Ziemi bezpośrednio, ale ze względu na znaczną energię każdy foton wywołuje reakcję atmosfery. Na takiej zasadzie ogólnie działają detektory promieniowania kosmicznego, a także teleskopy promieniowania Czerenkowa.

    Temperatura – jedna z podstawowych wielkości fizycznych (parametrów stanu) w termodynamice. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.Nowy Katalog Ogólny (New General Catalogue, NGC) – katalog astronomiczny przygotowany przez duńskiego astronoma Johna Dreyera, który opublikował go w roku 1888 (w latach 1895 i 1908 dopisał dwa uzupełnienia do już istniejącego katalogu) próbując połączyć wiele istniejących wówczas katalogów.

    Obecnie lub niedawno działające satelity do obserwacji astronomicznych w różnych zakresach promieniowania to:

  • satelity gamma:
  • Swift
  • INTEGRAL (do 2014)
  • AGILE
  • HETE-2
  • satelity rentgenowskie:
  • Suzaku
  • XMM-Newton
  • Chandra
  • Rossi-XTE
  • satelity w podczerwieni
  • Kosmiczny Teleskop Spitzera
  • satelity optyczne
  • Kosmiczny Teleskop Hubble’a
  • satelity w nadfiolecie
  • Kosmiczny Teleskop Hubble’a
  • Satelity często oprócz podstawowych instrumentów mają też instrumenty dodatkowe, działające w innych zakresach widmowych.

    Miesiąc – jednostka czasu. Pierwotnie miesiąc wywodził się z cyklu księżycowego, tj. 29 i pół dnia jakie Księżyc potrzebuje na przejście wszystkich swych faz, czyli miesiąc synodyczny. Geneza ta odbiła się także w dawnej polskiej nazwie, która była synonimem słowa Księżyc (księżyc dosłownie syn księcia, tj. Słońca).Próżnia – w rozumieniu tradycyjnym pojęcie równoważne pustej przestrzeni. We współczesnej fizyce, technice oraz rozumieniu potocznym pojęcie próżni ma zupełnie odmienne konotacje.

    Przykłady przeglądów nieba i katalogów[]

  • All Sky Automated Survey
  • Sloan Digital Sky Survey
  • Catalina Sky Survey
  • Two Micron All Sky Survey (2MASS)
  • Katalog Hipparcosa
  • Katalog Messiera
  • New General Catalogue (obiekty NGC)
  • Uppsala General Catalogue
  • Katalog Henry’ego Drapera
  • Katalog ACT
  • ROSAT All Sky Survey
  • Dość kompletny spis wszystkich przeglądów nieba tworzony jest obecnie przez Międzynarodową Unię Astronomiczną; można go znaleźć na serwerze www.skysurveys.org.

    Promieniowanie rentgenowskie (promieniowanie rtg, promieniowanie X, promienie X) – rodzaj promieniowania elektromagnetycznego, które jest generowane podczas wyhamowywania elektronów. Długość fali mieści się w zakresie od 10 pm do 10 nm. Zakres promieniowania rentgenowskiego znajduje się pomiędzy nadfioletem i promieniowaniem gamma.Promieniowanie kosmiczne – promieniowanie złożone, zarówno korpuskularne jak i elektromagnetyczne, docierające do Ziemi z otaczającej ją przestrzeni kosmicznej. Korpuskularna część promieniowania składa się głównie z protonów (90% cząstek), cząstek alfa (9%), elektronów (ok 1%) i nielicznych cięższych jąder. Promieniowanie docierające bezpośrednio z przestrzeni kosmicznej nazywamy promieniowaniem kosmicznym pierwotnym. Cząstki docierające do Ziemi w wyniku reakcji promieniowania kosmicznego pierwotnego z jądrami atomów gazów atmosferycznych, to promieniowanie wtórne.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Ozon (stgr. ὄζον [ódzōn] – woniejący), tritlen (O3) – alotropowa odmiana tlenu składająca się z trójatomowych cząsteczek.
    All Sky Automated Survey (ASAS) – polski projekt automatycznych teleskopów stale monitorujących około 20 milionów gwiazd na całym niebie, jaśniejszych od 14 wielkości gwiazdowej. Zlokalizowany w Obserwatorium Las Campanas w Chile, ASAS jest obsługiwany przez Internet z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego przez Grzegorza Pojmańskiego.
    Promieniowanie elektromagnetyczne (fala elektromagnetyczna) – rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola elektromagnetycznego.
    XMM-Newton (od ang. X-ray Multi-Mirror Newton) – satelita naukowy Europejskiej Agencji Kosmicznej służący do obserwacji Wszechświata w ultrafiolecie i promieniowaniu rentgenowskim.
    Fale grawitacyjne w ogólnej teorii względności – przemieszczająca się z prędkością światła zmarszczka w czasoprzestrzeni. W mechanice nierelatywistycznej fala ta objawia się jako rozchodzące się drgania pola grawitacyjnego. Źródłem fal grawitacyjnych jest ciało poruszające się z przyspieszeniem. Do uzyskania obserwowalnych efektów ciało musi mieć bardzo duże przyspieszenie i ogromną masę. Obiekt emitujący fale traci energię, która unoszona jest w postaci promieniowania. Kwantem promieniowania grawitacyjnego jest grawiton, hipotetyczna cząstka.
    Katalog astronomiczny – uporządkowany zestaw danych dotyczących ciał niebieskich. Danymi tymi mogą być położenia obiektów na niebie (współrzędne – dane astrometryczne), ich odległości, jasności (dane fotometryczne), widma (dane spektroskopowe) czy też zdjęcia, w postaci klisz lub elektronicznej (np. plików FITS). Najbardziej znanymi katalogami są Katalog Messiera i New General Catalogue.
    Odkrycie naukowe – opisana i wiarygodnie dowiedziona eksperymentalnie obserwacja zjawiska fizycznego występującego w naturze, które dotąd nie było jeszcze zauważone. Odkryciem jest więc np. wyodrębnienie nowego związku chemicznego występującego w naturze, znalezienie i opisanie nieznanej dotąd rośliny, czy też zaobserwowanie nowego rodzaju promieniowania lub wreszcie zależności między dwiema wielkościami, które dotąd uważano za niezależne od siebie.

    Reklama