Наземный телескоп


Учёные обнаружили систему из двух планет, влияющих на движение друг друга. Впервые такое открытие было сделано с помощью наземных, а не космических телескопов. Это значит, что изучать подноготную далёких планетных систем можно и с поверхности Земли, что гораздо дешевле использования орбитальных инструментов.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.

Иногда тяготение одной планета влияет на движение другой. В XIX веке астрономы открыли Нептун благодаря искажениям, которые он вносил в орбиту Урана.

Несколько подобных примеров известно и в планетных системах других звёзд. Но, хотя человечеству известно уже около семисот систем, содержащих более одной планеты, подобные взаимодействия остаются редкостью.

Между тем они весьма интересуют специалистов, так как могут пролить свет на историю образования планетных систем и управляющие этим процессом законы. Напомним, что многие детали рождения новых миров остаются предметом споров.


Теперь исследователи впервые обнаружили орбитальное взаимодействие экзопланет с помощью наземных, а не космических телескопов. Это значит, что изучать редкое явление можно и благодаря наземным наблюдениям, куда более дешёвым, чем орбитальные.

Речь идёт о системе звезды WASP-148, в которой, как выяснилось, есть как минимум две планеты.

Сначала учёные обнаружили у WASP-148 экзопланету WASP-148b. В этом исследователям помог наземный телескоп SuperWASP. Это открытие было сделано с помощью метода транзитов. Напомним в двух словах, в чём он заключается. Когда планета проходит между родительской звездой и наблюдателем, она частично затмевает собой светило. Эти падения блеска, повторяющиеся регулярно (на каждом обороте экзопланеты), и служат сигналом о существовании неизвестного мира.

Метод транзитов позволяет измерить период обращения планеты и её диаметр. Оказалось, что WASP-148b обращается вокруг звезды за 8,8 земных суток и имеет радиус, равный 0,7 радиуса Юпитера.

Затем авторы провели наблюдения звезды WASP-148 с помощью спектрографа SOPHIE, установленного в Обсерватории Верхнего Прованса. Эти наблюдения велись методом лучевых скоростей. Он регистрирует небольшие смещения звезды, вызванные гравитацией планеты. Таким образом можно измерить период обращения планеты и её массу.

Заметим, что метод транзитов и метод лучевых скоростей подарили человечеству почти все известные экзопланеты (которых насчитывается уже более 4200). Открытия экзопланет другими способами случаются крайне редко, хотя могут быть не менее интересными.


Наблюдения с помощью SOPHIE подтвердили существование планеты WASP-148b и позволили измерить её массу: 0,3 массы Юпитера.

Но при этом учёные открыли у той же звезды ещё один мир. Новая планета, названная WASP-148c, имеет массу не менее 0,4 массы Юпитера и обращается вокруг светила за 34,5 земных суток.

В "транзитных" данных SuperWASP авторы не нашли никаких её следов. Вероятно, орбита WASP-148c несколько наклонена по сравнению с орбитой WASP-148b и не пересекает линию "звезда – наблюдатель".

Самое важное в этом открытии – соотношение орбитальных периодов двух миров. 34,5:8,8 – это 3,9:1. То есть почти 4:1.

Когда орбитальные периоды соседних планет относятся друг к другу как небольшие целые числа, это называется орбитальным резонансом. Чаще всего встречаются резонансы 2:1 и 3:2, а вот 4:1 – сравнительно редкая птица.

Расчёты показывают, что находящиеся в таком резонансе планеты должны слегка искажать орбиты друг друга своим тяготением. Эти отклонения обязаны регулярно повторяться.

И действительно, выяснилось, что период обращения WASP-148b слегка меняется. Это изменение невелико (около 15 минут), но оно вполне поддаётся измерению. То есть миры системы WASP-148 оказались первыми планетами, взаимодействие которых было обнаружено с помощью наземных телескопов.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, что орбитальный резонанс в системе может быть признаком наличия в ней неизвестных планет. Писали мы и о самой гармоничной планетной системе.

Источник: www.vesti.ru

Главные задачи телескопов


Задачи телескопов

Известно, что кроме простых оптических моделей, предназначенных для астрометрии и астрофизики, существуют радиотелескопы, а также модели, работающие в условиях рентгеновского и инфракрасного излучения. Кстати, любой радиотелескоп, в отличие от своего оптического «коллеги», абсолютно на него не похож. Однако несмотря на это задачи любого инструмента можно свести к основным:

  • собрать максимальное количество света (или энергии);
  • увеличить освещённость небесного тела;
  • создать изображение объекта хорошего качества;
  • увеличить угловое расстояние между объектом и наблюдателем.

Понятие «увеличение телескопа» обозначает не что иное, как увеличение этого углового расстояния, равное отношению фокусного расстояния как объектива, так и окуляра.

Итак, главный принцип работы телескопа — не увеличение. Начинающие астрономы, приходя в магазин оптических товаров, часто задают такой вопрос: «А во сколько раз увеличивает вот этот прибор?» Постановка вопроса заведомо неправильная, поскольку главный критерий создания яркой картинки — это размер элемента, собирающего световые лучи, то есть, объектива.


качестве объектива может выступать линза или зеркало, в зависимости от конструкции той или иной модели. От того, какое количество света может собрать телескоп, напрямую определяется детализация получаемого изображения, начиная от лунного ландшафта и заканчивая кольцами Сатурна.

Увеличение тоже имеет определённое значение, но не такое, как размер входного отверстия или объектива.

Как устроен оптический телескоп?

Устройство телескопа

Независимо от конструкции в каждом приборе есть окуляр и объектив. Линза (или зеркало), которые обращены непосредственно к наблюдаемому небесному телу, получили название объектива, а линза поменьше (куда мы «прицеливаемся» глазом), называется окуляром. Оба элемента расположены на одной условной оптической оси.

Как работает телескоп в целом? Если вы желаете наблюдать за объектами, находящимися близко к вам, необходимо периодически менять окуляры. Как правило, в комплектацию к каждому телескопу приложено минимум два разных окуляра. Благодаря им наблюдатель может изменять параметры увеличения, используя один и тот же объектив.

Линза телескопа, которая ближе к середине становится толще — собирающая линза (условно со знаком «плюс»), а если стекло, наоборот, посередине выглядит тоньше, речь идёт о рассеивающей линзе, со знаком «минус».


д оптической осью понимают условную прямую, которая соединяет центры этих линз. Лучи света, следуя параллельно оси, преломляются в линзе и фокусируются в определённой точке. Если линза телескопа обладает сильной кривизной, фокус будет меньше, а изображение предмета — максимально приближенным к реальности.

Источник: poznavajamir.ru

История телескопов — это история их соперничества, начавшаяся почти 400 лет назад. В августе 1609 года итальянский профессор математики Галилео Галилей, узнав об изобретении голланскими мастерами зрительной линзовой трубы, изготовил первый в мире телескоп. Это событие имело для исследователей звездного неба огромное значение. Телескопы открыли для людей бесконечно разнообразный мир звезд.
Стремление проникнуть как можно дальше в глубь Вселенной и увидеть как можно больше новых объектов, послужило стимулом для создания более мощных наблюдательных приборов. С появлением телескопов возникли и первые серьезные проблемы. Дело в том, что реальная оптическая система способна «строить» изображение точки только в виде размытого кpyжка или пятна неправильной формы, иногда окрашенного по краям, происходит это из-за ошибок оптической системы — аберраций.


я однолинзовых телескопов наиболее характерна хроматическая аберрация, которая связана с тем, что показатель преломления стекла находится в зависимости от длины волны. А потому астрономы стали искать способы ее устранения. Оказалось, что хроматическую аберрацию можно уменьшить, используя объективы с очень большим фокусным расстоянием. Так на свет появились довольно громоздкие и крайне неудобные в эксплуатации телескопы. Шло время, и на смену им пришли «воздушные» . В них объектив и окуляр крепились почти независимо друг от друга на собственных штативах. Такие телескопы использовались вплоть до середины XVIII века, хотя при наблюдениях на открытом воздухе, особенно при ветре, подобная конструкция вела себя не лучшим образом.

Читайте далее в ссылке
http://galspace.spb.ru/index62-2.html

Астрономические телескопы подразделяются по типу оптических систем на три больших класса: линзовые (рефракторы) , зеркальные (рефлекторы) и зеркально-линзовые. Все крупные телескопы, как правило, зеркальные, поскольку они полностью свободны от присущей линзовым системам хроматической аберрации — искажения изображения из-за неодинакового преломления в линзе лучей с различными длинами волн. Кроме того диаметр объектива рефрактора может быть только около метра. При больших размерах в линзе под действием собственного веса возникают деформации, искажающие изображение.

Подробнее в источнике
http://for-schoolboy.ru/Opticheskie-teleskopyi-21-veka-140.html

Источник: otvet.mail.ru


    Стремление проникнуть как можно дальше в глубь Вселенной и увидеть как можно больше новых объектов, послужило стимулом для создания более мощных наблюдательных приборов. С появлением телескопов возникли и первые серьезные проблемы. Дело в том, что реальная оптическая система способна «строить» изображение точки только в виде размытого кpyжка или пятна неправильной формы, иногда окрашенного по краям, происходит это из-за ошибок оптической системы — аберраций. Для однолинзовых телескопов наиболее характерна хроматическая аберрация, которая связана с тем, что показатель преломления стекла находится в зависимости от длины волны. А потому астрономы стали искать способы ее устранения. Оказалось, что хроматическую аберрацию можно уменьшить, используя объективы с очень большим фокусным расстоянием. Так на свет появились довольно громоздкие и крайне неудобные в эксплуатации телескопы. Шло время, и на смену им пришли «воздушные». В них объектив и окуляр крепились почти независимо друг от друга на собственных штативах. Такие телескопы использовались вплоть до середины XVIII века, хотя при наблюдениях на открытом воздухе, особенно при ветре, подобная конструкция вела себя не лучшим образом.


Джемини
Вверху: производство зеркала для одного «Джемини». В центре видна полирующая машина, которая очищает с помощью абразивного порошка поверхность зеркала. Подушкообразные выступы покраям башни над зеркалом помогают предохранить его от пылевого загрязнения.
Внизу: финальная стадия полировки зеркала VLT
VLT
НАЗЕМНЫЕ ТЕЛЕСКОПЫ

    После того, как Иоганн Кеплер применил в окуляре не отрицательную — двояковогнутую — линзу, а положительную — двояковыпуклую, стало возможным использовать окуляры с крестом нитей и микрометром. Теперь телескопы стали применять не только для обзора неба, но и в качестве измерительных приборов. И все же недостатки однолинзовых телескопов-рефракторов заставляли ученых искать новые пути. Исаак Ньютон одним из первых изготовил зеркало, получив «зеркальный» сплав из меди, олова и мьшьяка.


вый телескоп с зеркалом диаметром 30 мм, помещенном в трубу длиной 1б0 мм, давал очень четкое изображение. Это был первый рефлектор. И хотя у него не наблюдалось хроматической аберрации, но и он не был лишен недостатков. Главный же заключался в том, что всех других типов аберраций было больше, чем в рефракторе.
    Оригинальную конструкцию двухзеркальной системы, состоящей из первичного и вторичного параболического зеркала, предложил французский скульптор и художник Кассегрен. Эта конфигурация очень удобна и широко применяется в настоящее время, но в те далекие времена идея не была реализована из-за невозможности получить зеркала нужной формы. В России большего успеха в изготовлении металлических зеркал достиг Я.В. Брюс, а М.В. Ломоносов разработал новую конструкцию телескопа с наклоненным главным зеркалом без вторичного, что существенно уменьшало потери света. Такую же схему, независимо от него, использовал п У. Гершель. В своем доме, превращенном в мастерскую, он вместе с братьями получал особый сплав из меди и олова, а затем изготавливал зеркала и сам их шлифовал. Вершиной его трудов стал гигантский по тому времени телескоп с диаметром главного зеркала в 122 см. К середине XVIII века компактные, удобные в обращении высококачественные рефлекторы с металлическими зеркалами практически вытеснили громоздкие рефракторы. Однако и они были далеки от совершенства. Во-первых, металлические зеркала имели низкий коэффициент отражения, а их поверхность со временем тускнела.

-вторых, их изготовление было трудоемким и дорогостоящим. В-третьих, большие металлические зеркала деформировались под собственным весом. И тут очень помогли успехи в деле стекловарения. В 1758 году были получены два сорта стекла: легкий — крон и более тяжелый — флинт, а следовательно, появилась возможность создания двухлинзовых объективов. Англичанин Дж. Доллонд, изготовил объектив из положительной кроновой и отрицательной флинтовой линз и получил патент на изобретение объектива-ахромата, то есть свободного от хроматической аберрации. Такие объективы, названные доллондовыми трубами, быстро получили распространение.
    Немецкий оптик Й. Фраунгофер ввел в широкую практику научный метод изготовления линзовых объективов и контроль за их качеством. Он конструировал и изготавливал первоклассные ахроматические объективы. Венцом его оптического искусства стал 25-сантиметровый рефрактор, купленный у него Россией и установленный в Тартуской обсерватории. К середине ХIХ века фраунгоферовские рефракторы стали основными инструментами наблюдательной астрономии. Казалось, что у них безоблачное будущее. Но по мере расширения спектрального диапазона наблюдений вновь стал проявляться главный недостаток линзовых объективов — хроматизм. Большие проблемы вызвало и дальнейшее увеличение диаметра объектива рефрактора. Было невозможно получить однородные большие блоки стекла для линз, а толстые линзовые объективы поглощали слишком много света. Самый большой рефрактор с диаметром объектива 1,02 м был построен н 1897 году, но на этом их дальнейшее развитие остановилось.
    И тут создатели телескопов снова вспомнили о рефлекторах. В середине XIX века получил известность химический метод серебрения стеклянных поверхностей. Это позволило изготавливать зеркала из стекла. Серебряная пленка — фильм наносилась на стеклянное зеркало путем воздействия виноградного сахара на соли азотнокислого серебра. Такие зеркала со свежим серебряным фильтром отражали уже не 60% упавшего света, как бронзовые, а от 90 до 95%, а значит, были более светосильными при том же размере зеркала. Вскоре Л. Фуко разработал метод определения формы и качества поверхности зеркал. Благодаря его исследованиям появились рефлекторы с параболическими зеркалами.

Телескоп VLT
YEPUN, ANTU, KUEYEN, MELIPAL четыре больших телескопа VLT (впереди YEPUN)
НАЗЕМНЫЕ ТЕЛЕСКОПЫ

    Новым толчком в дальнейшем развитии телескопостроения стало использование алюминированных зеркал. Они, в отличие от серебренных, медленнее старились и лучше отражали ультрафиолетовые лучи. В конце XIX века начало первому поколению новых рефлекторов положил состоятельный человек, любитель астрономии Кросслей, который приобрел вогнутое стеклянное параболическое зеркало диаметром 91 см и изготовил телескоп. Следующий телескоп такого же типа с диаметром зеркала 1,5 м был установлен на обсерватории Маунт Вилсон. В 1918 году здесь же был построен 2,5-метровый рефрактор, а в 1947-м в Паломарской обсерватории был введен в строй телескоп с 5-метровым зеркалом. И все же проблемы, возникшие при создании этого телескопа, заставили специалистов в дальнейшем продвигаться в сторону увеличения диаметров более осторожными шагами. Особенно с учетом того, что работа на крупных телескопах показала, что 3-метровый диаметр с применением высококачественной оптики в пункте со спокойной атмосферой может оказаться гораздо эффективнее 5-метрового. А потому в 50 — 80-е годы в основном строились 3-4-метровые телескопы. Единственный 6-метровый был построен в СССР и установлен в Специальной астрономической обсерватории на Кавказе.
    Параллельно с развитием оптической части совершенствуются и механические конструкции, управление телескопом доверяется компьютерам. Сейчас уже все готово к созданию больших телескопов, но из-за отсутствия достаточных средств обсерватории, институты и даже страны объединяются для совместного строительства. Весь имеющийся арсенал телескопов ученые используют для решения важных астрономических вопросов, таких как происхождение планет, звезд, Солнечной системы, квазаров и активных галактик. Судя по всему, будущие разработки в телескопостроении обещают быть поистине грандиозными. Уже сейчас предлагаются проекты 50- и 100-метровых телескопов, оснащенных самой современной приемно-регистрирующей аппаратурой, способной обеспечить качество наблюдений, о котором сейчас можно только мечтать.


Зачем их строят

Источник: galspace.spb.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.