I.
csillagok a Földről
Alapvetően 3 típusát különböztetjük meg a távcsöveknek:
– lencsés távcsövek, refraktoros (Sir Isaac Newton)
– tükrös távcsövek, reflektoros (Lauren Cassegrain)
– lencsét és tükröt is tartalmazó távcsövek, katadiopikus (Bernard Schmidt)
Nem, nem a típusokra lesz kihegyezve az alábbi ismertető főleg, hogy rengetegféle – fajta távcső létezik. Azt lessük meg, hogyan is jutottunk el ezekhez az alaptípusokhoz, és mi változott azzal, hogy az égre emeltük ezeket a csodatárgyakat még itt, a Földön. Még…
A már XIV. században is létező szemüveg lencséi adták az ötletet az első távcsőhöz. Előtte viszont egy kis világkép történelem.
Arisztarkhosz –
Igazából vele kezdődik a Heliocentrikus világkép. Ókori, görög (élt körülbelül i.e 310 – i.e 230) filozófus, matematikus, csillagász. Ő volt az első, aki szerint a Nap az Univerzum középpontja, és akörül forog minden. Időszámításunk előtt… Ám halálával sajnos könnyen feledésbe is merült az akkori világ- és kultúrképbe nagyon nem illő feltételezése.
Ptolemaiosz –
Időszámításunk után kb. 85 és 168 között élt római csillagász, matematikus, geográfus, költő. Egészen a XVII – ig századig tartotta magát az általa kidolgozott Geocentrikus világkép, mely szerint a Föld a központ, ami körül forognak a bolygók és a csillagok is. Az ő feltevése volt az is, hogy a Föld szabályos, gömbölyű formájú.
Kopernikusz –
Lengyel csillagász (1473. február 19 – 1543. május 24), a Heliocentrikus világkép ismert kidolgozója. A Nap körül kering minden, a Hold viszont a Föld körül, a Föld meg a saját tengelye körül mozog. Publikált is erről, de akkoriban még nem jutott felfedezésének akkora felháborodás az egyház részéről, mint Galileo korában, ugyanis hipotézisként tálalta művét kiadója.
Vágjunk is bele! =)
A Kezdetek
Maradjunk annál, hogy a távcső Hollandiából származik. Onnan terjedt el világszerte, és jutott el az itáliai csillagász, fizikus, matematikus, természettudós Galileo Galilei – hez (1564. február 15 – 1642. január 08), aki további lehetőséget látott a tárgyban. Nála kezdődik a távcsöves csillagászat történelme, mikor is megépítette a saját távcsövét (egy domború és egy homorú lencsével), amivel az eget kezdte kémlelni. 1610 – ben született a Sidereus Nuncius (Csillagászati Hírnök) című könyve megfigyeléseiről.
Felfedezte a Jupiter 4 holdját, a Szaturnusz gyűrűit is ő észlelte először, ahogyan a Hold krátereit, hegyeit. Ekkor jött rá, hogy a bolygók felszíne egyenetlen, és alakjuk nem tökéletes gömb forma. A Neptunuszt is megfigyelte, de nem tulajdonított neki nagyobb jelentőséget, nem tudta hogy az egy bolygó. Ő volt, aki rájött hogy a Tejút csillagok tömkelege, és sok csillagot is ő azonosított. Megfigyelte a Vénusz – t, és annak változó fázisai alapján megállapította, hogy az a Nap körül kering. Európaiként az első volt, aki napfoltokat látott, amik mozgásából megállapította, hogy a Nap is forog.
Minden megfigyelése a heliocentrikus világkép – et támasztotta alá. Később Rómába ment, hogy meséljen az egyháznak a Kopernikuszi – rendszerről, aminek röviden az lett a vége, hogy hallgatásra kényszerítették. Néhány évvel később barátja Barberini bíboros lett a pápa, így megjelentetett egy könyvet a kopernikuszi – rendszerről. Ennek inkvizíciós per és vádalku lett a vége. Galileo elismerte tévedését, műveit betiltották, és élete hátralévő részét házi őrizetben töltötte.
Galileo a távcsövét 1609 – ben mutatta be Velencében, a hajós kereskedők körében osztatlan sikert aratott. 1611 – ben ezt a távcsövet Johannes Kepler (1571. december 27 – 1630. november 15) továbbfejlesztette (két domború lencsét használt), ezáltal sokkal jobb fókusszal bírt.
Sokáig nagyobb áttörés nem történt annak ellenére, hogy folyamatosan kísérleteztek. Ám a lencsék hibásak voltak (színhiba például), és a hosszú fókuszú távcső sem volt megoldás, mert ezek a távcsövek több 10 méter hosszúak voltak.
A fejlődés
1668 – ban Sir Isaac Newton (1642. december 25 – 1727. március 20) angol fizikus, matematikus, csillagász, filozófus és alkimista megalkotta a tükrös távcsövet, amivel sikerült kiküszöbölni a színhibákat. Az egyik tükör átvetíti a másikra a képet, ami továbbvetíti az okulárba (amibe nézünk).
1672 – ben lett ismertetve a francia Laurent Cassegraint francia tudós, pap találmánya, aki egy domború segédtükörrel tette lehetővé a fókusztávolság megnyújtását.
Az 1720 – as években Chester Moore Hall (1703. december 09 – 1771. március 17) brit feltaláló és ügyvéd alkotta meg az akromatikus lencsét. Ez 2 fajta üveg kombinációja, amivel tiszta képet kapunk, és rövidebb lehetett a távcső (tubusa).
Sir Frederick William Herschel (1738. november 15 – 1822. augusztus 25) német – angol zeneszerző, csillagász a saját maga építette hatalmas távcsövével fedezte fel az Uránusz – t, annak két holdját, és a Szaturnusz újabb két holdját. Technikailag az ő távcsöveiben nem volt segédtükör. Az általa készített – egyben korának – legnagyobb távcső átmérője 126 centiméter volt. Ő állapította meg, hogy a Nap fénye a látható színtartományon túl (ehhez egy kis segítség itt) hőt is sugároz, avagy az infravörös sugárzás létezését.
Newton egy fémötvözetből alkotta meg a tükröt a távcsőbe, de annak fénye nem volt tartós, és újracsiszolás után sem nyerte már vissza eredeti fényét. 1850 környékén fedezték fel, hogy az üveg is alkalmas tükörnek, ezüsttel bevonva.
Amikor a fotózást is feltalálták (1839), megpróbálták megörökíteni a távcsövek által mutatott képet. Henry Draper (1837. március 07 – 1882. november 20) amerikai orvos, asztronómus volt az egyik úttörője az asztrofotózásnak. Kikísérletezte, hogy hosszú exponálással megörökíthetőek a csillagok, bolygók.
A balti látszerész, Bernhard Woldemar Schmidt (1879. március 30 – 1935. december 1) találmánya egy korrekciós lemez, amivel a gömb torzítást küszöböli ki. Ez első sorban asztrofotózáshoz használható.
A nagy ugrás
George Ellery Hale (1868. június 29 – 1938. február 21) amerikai napcsillagász volt az, aki rájött, hogy nagy fényvisszaverő tükrökkel még többet fedezhetünk fel a Világűrből. Az ő nevéhez fűződnek kora leghatalmasabb teleszkópjai, mint például a 100 hüvelykes ( 2,5 méter) Hooker teleszkóp.
Edwin Powell Hubble (1889. november 20 – 1953. szeptember 28) amerikai csillagász fedezte fel az akkoriban legnagyobb és legjobb távcsővel a spirál galaxisokat, és hogy ezek nem a Tejút részei, hanem különálló galaxisok. Ez a távcső a Hooker távcső (ma is belekukkanthatsz, akár egész éjjel, ha foglalsz időpontot, és vastag a pénztárcád: Mount Wilson Observatory) volt a Wilson hegyen. A másik hozzákötődő felfedezés: a táguló univerzum. Igazából ezt már régebben megállapították, de általa lett széles körben ismertetve, és pontosítva (Hubble – törvény), miszerint: a galaxisok egymástól való távolodása egyenesen arányos a távolodás sebességével. Hogy távolodik – e egy galaxis, egy csillag a másiktól és, hogy milyen gyorsan, meghatározható a maguk által kibocsájtott fényekből (vöröseltolódás)
A csillagászok prizmát használva bontják szét egy csillag fényeit. Ez a színskála a spektrum (itt már pedzegettem). A technológia fejlődésével az 1950 – es évektől elektronikusan kezdték rögzíteni a fényeket, és még részletesebben tanulmányozni a színeket. A spektrumok alapján például megállapíthatjuk, milyen anyagok alkotják a csillagot, milyen a külső hőmérséklete, stb.
Egyre nagyobb tükrű teleszkópok készültek, de az üveg súlya mindig is problémás volt. Új gyártási technikák születtek az 1980 – as években: méhsejt szerkezet (nem tömör felületű tükör, ami Roger Angel (1941. február 07 – ) és John Hill fejlesztése), és a külön szegmensekből álló tükör (igen, mint a James Webb Űrteleszkópnál).
Az egyik legnagyobb dobás innen a Földről a Large Synoptic Survey Telescope ( nagy szinoptikus felmérő távcső ) azaz az LSST. Ez egy panoráma távcső, a TELJES égboltot fogja pásztázni, rögzíteni. A főtükör átmérője: 8,4 méter.
A másik az Advanced Technology Solar Telescope, azaz az ATST, vagy Inouye Napteleszkóp. A főtükre 4 méteres, jelenleg a legnagyobb a világon a napteleszkópok közül. A Nap felszínét, légkörét, napkitöréseket, napszelet vizsgálják vele. Gyönyörű képek születtek már általa. KLIKK
Aktív és adaptív optika
A légkör torzíthatja a megfigyelt objektum képét. Ezt próbálják ellensúlyozni azzal például, hogy a segédtükröt mozgatják, a főtükröt deformálják. Ha nincs fényes csillag például a látótérben, lézerfénnyel világítják be az égboltot (a nátrium atomok verik vissza a sárgás fehér fényt). Ez a referencia csillagfény.
Interferometria
A távcső képeinek felbontását azzal növelik, hogy egy azon időben több teleszkóppal vizsgálják ugyanazt az objektumot.
Rádióteleszkópok
Leginkább parabolaantennák. Minél nagyobb az antenna, annál jobban erősíti a jeleket. Egy véletlen folyamán észlelték az első ilyen sugárzást a Tejútrendszerből. A Bell Telefontársaság kerestetett olyan rádiójeleket, amik zavarhatják a rádióadásokat. A rádióhullámok a látható tartományon kívül esnek. Így fedezték fel a pulzárokat (olyan neutroncsillag, ami legtöbbször szupernóva robbanás után jön létre) és a kvazárokat.
A SETI is rádióteleszkóp: Search for Extra-Terrestrial Intelligence, azaz földön kívüli intelligencia keresése. Célja benne van a nevében. =)
Még nincs vége
A teleszkópokat minél magasabbra, minél tisztább, szárazabb levegőjű, fényszennyezettségtől mentes helyekre építik, építették. Azt viszont, már Newton is tudta, hogy a Föld légköre bezavar. Még így is… Ahhoz, hogy még tisztább képet kaphassunk arról, mi van odakint, a légkör fölött kell vizsgálódni. Űrteleszkópra van szükség. Ezzel be is fejeztük a Földről való teleszkópos gyors vizsgálódást. A következő részben irány a Világűr az első űrteleszkóppal, ami nem más, mint: a Hubble. =)
Ajánlott mindenek:
Magyar Csillagászati Egyesület
[…] “A teleszkópokat minél magasabbra, minél tisztább, szárazabb levegőjű, fényszennyezettségtől mentes helyekre építik, építették. Azt viszont, már Newton is tudta, hogy a Föld légköre bezavar. Még így is… Ahhoz, hogy még tisztább képet kaphassunk arról, mi van odakint, a légkör fölött kell vizsgálódni. Űrteleszkópra van szükség. Ezzel be is fejeztük a Földről való teleszkópos gyors vizsgálódást. A következő részben irány a Világűr az első űrteleszkóppal, ami nem más, mint: a Hubble. =)” – SZEMÜVEGBŐL TÁVCSŐ […]