Para astronom mengamati bintang, planet, dan objek lain di alam semesta menggunakan teleskop. Teleskop adalah alat kerja utama setiap penjelajah alam semesta. Kapan teleskop pertama muncul dan bagaimana susunannya?

Pada tahun 1609, Galileo Galilei (1564-1642), seorang profesor di Universitas Padua, pertama kali mengarahkan teleskop kecil yang dibuatnya ke langit berbintang. Era astronomi teleskopik dimulai dalam studi benda langit.

Prinsip pengoperasian teleskop optik didasarkan pada sifat-sifat lensa cembung atau cermin cekung, yang bertindak sebagai lensa dalam teleskop, untuk memfokuskan sinar paralel cahaya yang datang kepada kita dari berbagai sumber langit, dan membuat gambar mereka di bidang fokus. Seorang astronom-pengamat, melihat gambar objek luar angkasa melalui lensa mata, melihatnya diperbesar. Pada saat yang sama, perbesaran teleskop dipahami sebagai rasio dimensi sudut yang tampak dari suatu objek ketika diamati melalui teleskop dan tanpanya. Perbesaran teropong sama dengan perbandingan panjang fokus lensa objektif dengan panjang fokus lensa okuler.

Tujuan teleskop pertama Galileo adalah lensa plano-cembung dengan diameter 4 cm dengan panjang fokus 50 cm. Lensa cekung plano yang lebih kecil berfungsi sebagai lensa okuler. Kombinasi kacamata optik ini memberikan peningkatan tiga kali lipat. Kemudian Galileo merancang teleskop yang lebih canggih dengan lensa berdiameter 5,8 cm dan panjang fokus 165 cm, ia memperbesar bayangan bulan dan planet sebanyak 33 kali. Dengan bantuannya, ilmuwan membuat penemuan astronomi yang luar biasa: gunung di Bulan, satelit Yupiter, fase Venus, bintik-bintik di Matahari dan banyak bintang redup...

Tetapi teleskop Galileo memiliki kelemahan yang signifikan: ia memiliki bidang pandang yang sangat kecil, yaitu, lingkaran langit yang sangat kecil terlihat melalui pipa. Oleh karena itu, mengarahkan instrumen ke beberapa benda langit, dan mengamatinya, sama sekali tidak mudah.

Hanya satu tahun telah berlalu sejak awal pengamatan teleskopik, ketika astronom dan matematikawan Jerman Johannes Kepler (1571-1630) mengusulkan desain teleskopnya sendiri. Kebaruan terletak pada sistem optik itu sendiri: lensa objektif dan lensa okuler adalah lensa bikonveks. Akibatnya, bayangan di teleskop Keplerian tidak lurus, seperti di tabung Galileo, tetapi terbalik. Tentu saja, tidak nyaman untuk melihat objek terestrial dengan cara ini, tetapi untuk pengamatan astronomi, ini tidak masalah sama sekali. Lagi pula, tidak ada puncak absolut atau dasar absolut di Semesta.

Teleskop Kepler ternyata jauh lebih baik daripada anak sulung optik Galileo: ia memiliki bidang pandang yang luas dan mudah digunakan. Keuntungan penting dari instrumen baru ini dengan tegas menentukan nasibnya: selanjutnya, teleskop lensa dirancang secara eksklusif sesuai dengan skema Kepler. Dan sistem optik teleskop Galilea hanya dipertahankan dalam perangkat teropong teater.

Bahkan selama kehidupan Galileo, gagasan untuk membuat cermin, yaitu teleskop pemantul, diajukan. Namun, itu baru dilakukan pada tahun 1668 oleh Isaac Newton yang agung (1643-1727). Dalam teleskop dengan desain baru yang fundamental ini, Newton menggunakan cermin cekung kecil sebagai objektif, yang permukaan bolanya terbuat dari perunggu dan dipoles. Diameternya hanya 2,5 cm, dan panjang fokusnya 15 cm. Sinar cahaya dari cermin bola dipantulkan oleh cermin datar bantu yang sangat kecil (diatur pada sudut 45 derajat terhadap sumbu optik teleskop) ke dalam lensa mata - lensa plano-cembung yang terletak di sisi pipa.

Jadi, ada dua jenis utama teleskop: teleskop lensa pembiasan, di mana sinar cahaya yang melewati lensa dibiaskan, dan cermin (pantulan) teleskop pantul. Teleskop cermin akhirnya mulai digunakan untuk mengamati objek yang sangat jauh dan redup. Mata manusia dapat membedakan secara terpisah dua bagian dari objek yang diamati hanya jika jarak sudut antara mereka tidak kurang dari satu atau dua menit busur. Jadi, di Bulan dengan mata telanjang, Anda dapat melihat detail relief yang ukurannya melebihi 150-200 km. Pada piringan matahari, ketika luminer cenderung terbenam dan cahayanya melemah oleh efek penyerapan atmosfer bumi, bintik-bintik dengan diameter 50-100 ribu km terlihat. Tidak ada detail lain yang bisa dilihat dengan mata telanjang. Dan hanya berkat teleskop, yang meningkatkan sudut pandang, dimungkinkan untuk "mendekatkan" benda-benda langit yang jauh ke diri sendiri - untuk mengamatinya seolah-olah di dekatnya.

Biasanya satu set lensa okuler yang berbeda dipasang pada teleskop, memungkinkan Anda untuk mendapatkan perbesaran yang berbeda. Tetapi para astronom jarang menggunakan perbesaran lebih dari 300x saat bekerja dengan instrumen terbesar sekalipun. Alasan untuk ini adalah kebisingan atmosfer, yang membatasi kemungkinan penggunaan perbesaran tinggi, karena pada perbesaran tinggi kualitas gambar menurun tajam - buram dan bergetar kuat.

Tetapi teleskop tidak hanya meningkatkan sudut pandang di mana benda-benda langit terlihat dari Bumi. Lensa teleskop mengumpulkan cahaya berkali-kali lebih banyak daripada pupil mata manusia. Berkat ini, teleskop dapat mengamati berjuta bintang dan objek sangat redup lainnya yang sama sekali tidak dapat diakses dengan mata telanjang. Jelaslah bahwa jumlah cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop akan berkali-kali lebih besar daripada berkas cahaya yang menembus mata pengamat karena luas lensa lebih besar daripada luas pupil (diameter pupil terakhir). adalah sekitar 6mm). Galileo, misalnya, dalam teleskop terbaiknya dapat mengamati bintang-bintang dengan magnitudo ke-10, yang lebih lemah dari bintang-bintang dengan magnitudo ke-6 (terletak di batas penglihatan kita) sekitar 40 kali.

Ketika diameter lensa teleskop meningkat, jumlah bintang yang terlihat di langit meningkat dengan cepat, atau, seperti yang dikatakan para astronom, daya tembus teleskop meningkat.
Jadi, pengamatan teleskopik mengungkapkan bentangan universal yang tak terbayangkan bagi penduduk bumi. Apa yang hanya bisa ditebak oleh para pemikir besar sebelumnya telah mendapat konfirmasi yang nyata.

Dengan peningkatan diameter lensa, daya resolusi teleskop juga meningkat, yaitu, sistem bintang dekat tersedia untuk observasi. Dan para astronom berusaha membuat teleskop besar dengan lensa berdiameter besar. Tetapi pembuatan lensa semacam itu adalah tugas yang sangat sulit. Memang, untuk ini perlu untuk mengelas kaca yang sangat transparan dan benar-benar homogen dengan dimensi besar dan massa besar, dan kemudian memprosesnya - mengubahnya menjadi lensa. Cukuplah untuk mengatakan bahwa permukaan lensa harus digiling dan dipoles hingga sepersepuluh mikron!

Lensa terbesar di dunia untuk teleskop refraktor diproduksi pada akhir abad ke-19 oleh perusahaan Amerika yang terkenal Alvan Clark and Sons. Lensa ini, berdiameter 40 inci (102 cm), dimaksudkan untuk Observatorium Yerks, yang dibangun pada tahun 1897 di dekat Chicago. Sejauh ini, belum ada yang bisa membuat lensa yang lebih besar. Lensa Alvan Clark (1804-1887) masih dianggap yang terbaik di dunia hingga hari ini. Tetapi bahkan mereka bukan tanpa penyimpangan - cacat optik yang mendistorsi gambar.

Oleh karena itu, alih-alih lensa objektif dan lensa tunggal, teleskop mulai menggunakan sistem optik multi-lensa; ahli kacamata Inggris John Dollond (1706-1761) berhasil melakukan ini untuk pertama kalinya pada tahun 1757.

Kelengkungan permukaan lensa dan tingkat kaca dipilih sedemikian rupa sehingga efeknya berlawanan. Ini secara signifikan mengurangi penyimpangan.

Perkembangan astrofisika, khususnya, studi tentang nebula, galaksi-galaksi jauh, dan objek-objek luar angkasa yang remang-remang lainnya, membutuhkan teleskop besar dengan luminositas besar. Bukaan harus dipahami sebagai jumlah iluminasi yang dapat dibuat teleskop di bidang fokus. Jadi, jika kita membandingkan dua teleskop dengan panjang fokus yang sama, maka instrumen dengan lensa atau cermin besar akan memiliki luminositas yang lebih besar. Membuat cermin reflektif jauh lebih mudah daripada menggiling lensa besar: setiap lensa memiliki dua permukaan yang diproses, cermin hanya memiliki satu.

Saat ini, lebih dari selusin reflektor dengan cermin berdiameter lebih dari 3,5 m telah dibangun di dunia.Teleskop pantul terbesar di negara kita adalah BTA-6- memiliki cermin 6 meter.

Kemungkinan teleskop ini sangat besar. Selama pengamatan pertama yang dilakukan pada tahun 1975 (pengamatan sistematis pada BTA-6 dimulai pada Juli 1976), bintang dan galaksi jauh dengan magnitudo ke-24 difoto. Mereka sekitar 15 juta kali lebih redup daripada bintang-bintang yang bisa dilihat mata manusia. Namun, dengan menggunakan peralatan peka cahaya yang lebih canggih - pengganda foto, penghitung foton, dan penerima radiasi terbaru lainnya, para astronom menerima gambar objek dengan magnitudo 26,5 di piring untuk paparan satu jam. Objek optik, radiasi yang berhasil kami terima, setidaknya berjarak 10 miliar tahun cahaya dari kami! Begitulah kemampuan teleskop yang dilengkapi dengan peralatan penerima cahaya modern.

Para peneliti di University of California di Amerika Serikat telah menciptakan teleskop pemantul 10 meter yang bahkan lebih mengesankan. Cermin ini, raksasa optik terbesar di dunia, terdiri dari 36 cermin heksagonal terkonjugasi yang disusun dalam bentuk tiga cincin konsentris. Sensor elektronik melaporkan posisi dan orientasinya relatif satu sama lain ke komputer, yang mengeluarkan perintah untuk memasang cermin sesuai dengan program yang diberikan. Akibatnya, bentuk yang diperlukan dari permukaan cermin komposit disediakan, dengan mempertimbangkan beban gravitasi dan angin.

Teleskop yang diberi nama "Kek I" ini dipasang di puncak Mauna Kea (Hawaii), pada ketinggian 4.150 m di atas permukaan laut. Biayanya adalah 94 juta dolar. Pembukaan resmi teleskop terbesar di dunia berlangsung pada 7 November 1991, meskipun segmen cermin terakhir dipasang hanya pada 14 April 1992.

Pembangunan teleskop kedua 10 meter, Kek II, kini telah selesai di Mauna Kea. Yayasan W. M. Keck mengalokasikan $74,6 juta untuk itu. Bukan kebetulan bahwa nama-nama teleskop kembar diberikan dengan nama dana yang membiayai pembangunannya.
Karena kekuatan optiknya yang sangat besar, mereka adalah instrumen yang ideal untuk mempelajari objek yang jauh di luar angkasa. (berdasarkan bahan dari http://prosto-o-slognom.ru)

Pada Konferensi 206 American Astronomical Society baru-baru ini, sebuah laporan dipresentasikan tentang penemuan yang dibuat dengan teleskop ruang angkasa Galaxy Evolution Explorer yang beroperasi dalam kisaran panjang gelombang UV. Pada tanggal 24 April 2004, teleskop ini mencatat peningkatan tajam dalam kecerahan relatif terhadap bintang terdekat GJ 3685A. Foto bagian langit ini (bintang GJ 3685A berada di tengah keempat gambar) disajikan di atas. Bintang GJ 3685A meningkatkan kecerahannya setidaknya 10 ribu kali, sehingga teleskop Galaxy hampir menjadi buta.

Para astronom percaya bahwa itu adalah suar raksasa dengan ejeksi materi pada bintang GJ 3685A, dan energi suar ini satu juta kali lebih besar daripada suar rata-rata di Matahari. Itu adalah kilatan paling terang dari semua yang direkam Galaxy selama seluruh operasinya.

Awalnya, teleskop ruang angkasa Galaxy Evolution Explorer, yang diluncurkan ke orbit pada tahun 2003, dimaksudkan untuk mencari dan mempelajari galaksi yang sangat jauh. Kamera dipasang di atasnya, yang memungkinkan perekaman kedatangan setiap foton radiasi UV dengan akurasi satu milidetik. Namun, selain galaksi kuno, teleskop Galaxy telah berulang kali memotret suar yang kuat dan pita radiasi ultraviolet yang bergerak cepat dari objek yang lebih dekat. Sumber suar ini adalah bintang dari berbagai jenis, dan asteroid, satelit dekat Bumi dan bahkan puing-puing ruang angkasa menarik garis-garis di bidang pandang teleskop. Galaxy telah mencatat 84 peristiwa yang terkait dengan suar bintang, bintang biner dan bintang yang berdenyut, dan kilatan UV dari puing-puing ruang tidak lagi dapat dihitung.

Jadi para astronom telah lama menyadari bahwa "kehidupan ultraviolet" di langit seringkali lebih ganas daripada rentang panjang gelombang yang terlihat. Dan kasus bintang GJ 3685A bahkan memaksa mereka untuk mulai merevisi teori suar bintang modern.

teks: E. Volynkina

(diadaptasi dari Spaceflight Now)

Teleskop Luar Angkasa Hubble adalah observatorium otomatis di orbit Bumi yang dinamai Edwin Hubble. Teleskop Hubble adalah proyek bersama antara NASA dan Badan Antariksa Eropa; itu adalah bagian dari Observatorium Besar NASA. Menempatkan teleskop di ruang angkasa memungkinkan untuk mencatat radiasi elektromagnetik dalam kisaran di mana atmosfer bumi tidak tembus cahaya; terutama dalam kisaran inframerah. Karena tidak adanya pengaruh atmosfer, resolusi teleskop 7-10 kali lebih besar daripada teleskop serupa yang terletak di Bumi. Kami mengundang Anda sekarang untuk melihat gambar terbaik dari teleskop unik ini selama beberapa tahun terakhir. Dalam foto: Galaksi Andromeda adalah galaksi raksasa yang paling dekat dengan Bima Sakti kita. Kemungkinan besar galaksi kita terlihat hampir sama dengan galaksi Andromeda. Kedua galaksi ini mendominasi Grup Lokal galaksi.

Ratusan miliar bintang yang membentuk galaksi Andromeda bersama-sama memberikan cahaya difus yang terlihat. Masing-masing bintang dalam gambar sebenarnya adalah bintang di galaksi kita, jauh lebih dekat daripada objek yang jauh. Galaksi Andromeda sering disebut sebagai M31, karena merupakan objek ke-31 dalam katalog Charles Messier tentang objek langit yang tersebar.

Di pusat wilayah pembentuk bintang "Doradus" terdapat gugusan bintang raksasa terbesar, terpanas, dan paling masif yang kita kenal. Bintang-bintang ini membentuk gugus R136 yang ditunjukkan pada gambar ini.

NGC 253. NGC 253 yang brilian adalah salah satu galaksi spiral paling terang yang kita lihat, dan pada saat yang sama salah satu yang paling berdebu. Ada yang menyebutnya "Galaksi Dolar Perak" karena bentuknya seperti itu di teleskop kecil. Yang lain hanya menyebutnya "Galaksi Pematung" karena terletak di konstelasi selatan Pematung. Galaksi berdebu ini berjarak 10 juta tahun cahaya.

M83 adalah salah satu galaksi spiral terdekat dengan kita. Dari jarak yang memisahkan kita dari 15 juta tahun cahaya, itu terlihat sangat biasa. Namun, jika kita melihat lebih dekat ke pusat M83 dengan teleskop terbesar, daerah ini tampak bagi kita sebagai tempat yang bergejolak dan berisik.

Kelompok galaksi adalah kuintet Stefan. Namun, hanya empat dari kelompok galaksi, yang terletak 300 juta tahun cahaya dari kita, berpartisipasi dalam tarian kosmik, sekarang mendekat, lalu menjauh satu sama lain. Empat galaksi yang berinteraksi - NGC 7319, NGC 7318A, NGC 7318B dan NGC 7317 - memiliki warna kekuningan dan loop dan ekor melengkung, yang bentuknya disebabkan oleh pengaruh gaya gravitasi pasang surut yang merusak. Galaksi kebiruan NGC 7320, di kiri atas, jauh lebih dekat daripada yang lain, hanya berjarak 40 juta tahun cahaya.

Sekelompok bintang raksasa mendistorsi dan memecah citra galaksi. Banyak dari mereka adalah gambar dari satu galaksi cincin biru yang tidak biasa, seperti manik-manik, yang kebetulan terletak di belakang sekelompok galaksi raksasa. Menurut penelitian terbaru, secara total, setidaknya 330 gambar galaksi jauh individu dapat ditemukan dalam gambar. Foto menakjubkan dari gugusan galaksi CL0024+1654 ini diambil pada November 2004.

Galaksi spiral NGC 3521 terletak hanya 35 juta tahun cahaya menuju konstelasi Leo. Ia memiliki ciri-ciri seperti lengan spiral tidak beraturan yang compang-camping dihiasi debu, daerah pembentuk bintang merah muda, dan gugusan bintang muda kebiruan.

Galaksi spiral M33 adalah galaksi berukuran sedang dari Grup Lokal. M33 juga disebut galaksi Triangulum setelah konstelasi di mana ia berada. M33 tidak jauh dari Bima Sakti, dimensi sudutnya lebih dari dua kali dimensi bulan purnama, yaitu. itu terlihat sempurna dengan teropong yang bagus.

Laguna Nebula. Nebula Laguna yang cerah berisi banyak objek astronomi yang berbeda. Objek yang menarik termasuk gugus bintang terbuka terang dan beberapa daerah pembentuk bintang aktif. Dalam pengamatan visual, cahaya dari gugus hilang dengan latar belakang cahaya merah umum yang disebabkan oleh emisi hidrogen, sedangkan filamen gelap muncul dari penyerapan cahaya oleh lapisan debu yang padat.

Nebula Mata Kucing (NGC 6543) adalah salah satu nebula planet paling terkenal di langit.

Konstelasi kecil Bunglon terletak di dekat kutub selatan Dunia. Gambar tersebut mengungkapkan fitur menakjubkan dari konstelasi sederhana, yang penuh dengan nebula berdebu dan bintang berwarna-warni. Nebula refleksi biru tersebar di seluruh lapangan.

Nebula Horsehead yang gelap dan berdebu dan Nebula Orion yang bersinar kontras di langit. Mereka terletak pada jarak 1500 tahun cahaya dari kita ke arah konstelasi langit yang paling dikenal. Nebula Kepala Kuda yang sudah dikenal adalah awan gelap kecil berbentuk kepala kuda yang menjulang dengan latar belakang gas bercahaya merah di sudut kiri bawah gambar.

Nebula Kepiting. Kebingungan ini tetap ada setelah ledakan bintang. Nebula Kepiting adalah hasil ledakan supernova yang diamati pada 1054 M. Di pusat nebula adalah pulsar - bintang neutron dengan massa sama dengan massa Matahari, yang cocok di area seukuran kota kecil.

Ini adalah fatamorgana dari lensa gravitasi. Galaksi merah terang (LRG) yang digambarkan di sini memiliki cahaya melengkung gravitasi dari galaksi biru yang lebih jauh. Paling sering, distorsi cahaya seperti itu menyebabkan munculnya dua gambar galaksi yang jauh, tetapi dalam kasus superposisi galaksi dan lensa gravitasi yang sangat tepat, gambar-gambar tersebut bergabung menjadi tapal kuda - cincin yang hampir tertutup. Efek ini diprediksi oleh Albert Einstein 70 tahun yang lalu.

Bintang V838 Mon. Untuk alasan yang tidak diketahui, pada Januari 2002, selubung luar bintang V838 Mon tiba-tiba melebar, menjadikannya bintang paling terang di seluruh Bima Sakti. Kemudian dia menjadi lemah lagi, juga tiba-tiba. Para astronom belum pernah mengamati suar bintang seperti itu sebelumnya.

Nebula Cincin. Itu benar-benar terlihat seperti cincin di langit. Oleh karena itu, ratusan tahun yang lalu, para astronom menamai nebula ini sesuai dengan bentuknya yang tidak biasa. Nebula Cincin juga disebut M57 dan NGC 6720.

Pilar dan jet di Nebula Carina. Kolom kosmik gas dan debu ini lebarnya dua tahun cahaya. Struktur ini terletak di salah satu daerah pembentuk bintang terbesar di galaksi kita. Nebula Carina terlihat di langit selatan dan berjarak 7500 tahun cahaya dari kita.

Nebula Trifida. Nebula Trifid beraneka warna yang indah memungkinkan Anda menjelajahi kontras kosmik. Juga dikenal sebagai M20, ia terletak sekitar 5.000 tahun cahaya di konstelasi Sagitarius yang kaya akan nebula. Ukuran nebula adalah sekitar 40 tahun cahaya.

Dikenal sebagai NGC 5194, galaksi besar dengan struktur spiral yang berkembang dengan baik ini mungkin merupakan nebula spiral pertama yang ditemukan. Terlihat jelas bahwa lengan spiral dan jalur debunya melintas di depan galaksi pendampingnya, NGC 5195 (kiri). Pasangan ini berjarak sekitar 31 juta tahun cahaya dan secara resmi termasuk dalam konstelasi kecil Canes Venatici.

Centaurus A. Kumpulan fantastis gugusan bintang biru muda, awan gas bercahaya raksasa, dan jalur debu gelap mengelilingi wilayah pusat galaksi aktif Centaurus A.

Kupu-Kupu Nebula. Gugusan terang dan nebula di langit malam planet Bumi sering dinamai bunga atau serangga, dan NGC 6302 tidak terkecuali. Bintang pusat nebula planet ini sangat panas, dengan suhu permukaan sekitar 250.000 derajat Celcius.

Gambar supernova yang meledak pada tahun 1994 di pinggiran galaksi spiral.

Galaksi Sombrero. Penampilan galaksi M104 menyerupai topi, oleh karena itu disebut galaksi Sombrero. Gambar menunjukkan jalur debu gelap yang berbeda dan lingkaran cahaya terang dari bintang dan gugus bola. Alasan mengapa Galaksi Sombrero terlihat seperti topi adalah tonjolan pusat bintang yang luar biasa besar dan jalur debu gelap padat yang terletak di cakram galaksi, yang kita lihat hampir di tepinya.

Tampilan close-up M17. Dibentuk oleh angin bintang dan radiasi, formasi seperti gelombang yang fantastis ini ditemukan di Nebula M17 (Omega Nebula). Nebula Omega terletak di konstelasi Sagitarius yang kaya akan nebula dan berjarak 5.500 tahun cahaya. Gumpalan kasar dari gas dan debu padat dan dingin diterangi oleh radiasi bintang-bintang pada gambar di kanan atas, di masa depan mereka dapat menjadi situs pembentukan bintang.

Apa yang menerangi nebula IRAS 05437+2502? Tidak ada jawaban yang tepat. Yang paling membingungkan adalah busur terang berbentuk V terbalik yang menggambarkan tepi atas awan debu antarbintang seperti gunung di dekat bagian tengah gambar.