تلسکوپ های مادون قرمز دایره المعارف مدرسه تلسکوپ اشعه ایکس با بروز عادی

پرواز فضاپیماها امکانات بی‌سابقه‌ای را برای اخترشناسان ایجاد کرده است که نجوم زمینی هرگز نداشته و نمی‌توانست داشته باشد. برای مطالعه اجرام آسمانی منظومه شمسی، کهکشان ما و اجرام برون کهکشانی متعدد، ایستگاه‌های رصدخانه تخصصی نجومی مجهز به جدیدترین ابزار فیزیکی اکنون به فضا پرتاب شده‌اند. آنها تشعشعات نامرئی را جذب می کنند که توسط جو جذب می شود و به سطح زمین نمی رسد. در نتیجه، انواع تشعشعات الکترومغناطیسی که از اعماق فضا می آیند برای تحقیق در دسترس قرار گرفته اند. به بیان تصویری، اگر قبلاً جهان را در یک رنگ سیاه و سفید مشاهده می کردیم، امروز در تمام "رنگ های" طیف الکترومغناطیسی برای ما ظاهر می شود. اما برای دریافت تشعشعات نامرئی به تلسکوپ های مخصوص نیاز است. چگونه و با چه کمکی می توان پرتوهای نامرئی را گرفت و مطالعه کرد؟

با شنیدن کلمه "تلسکوپ"، همه تصوری از یک لوله نجومی با عدسی یا آینه دارند، یعنی تصوری از اپتیک. در واقع، تا همین اواخر، اجرام آسمانی منحصراً با کمک ابزارهای نوری مورد مطالعه قرار می گرفتند. اما برای گرفتن تشعشعات نامرئی که بسیار متفاوت از نور قابل مشاهده با چشم است، به دستگاه های گیرنده خاصی نیاز است. و اصلاً لازم نیست که ظاهر آنها شبیه تلسکوپی باشد که ما به آن عادت کرده ایم.

گیرنده های موج کوتاه با تلسکوپ های نوری کاملا متفاوت هستند. و اگر مثلاً بگوییم "تلسکوپ اشعه ایکس" یا "تلسکوپ پرتو گاما"، پس این نام ها را باید به این صورت فهمید: گیرنده اشعه ایکس یا گیرنده اشعه گاما.

تمام دشواری دریافت تابش موج کوتاه در این واقعیت نهفته است که برای تابش الکترومغناطیسی با طول موج کمتر از 0.2 میکرون، سیستم های انکساری معمولی (عدسی) و بازتابی (آینه ای) کاملاً نامناسب هستند.

بنابراین، پرتوهای ایکس و به ویژه پرتوهای گاما آنقدر پرانرژی هستند که می توانند به راحتی لنزهای ساخته شده از هر ماده ای را سوراخ کنند: جهت اصلی حرکت این پرتوها و کوانتوم ها تغییر نمی کند. به عبارت دیگر نمی توان آنها را متمرکز کرد! اما چگونه می توان آنها را مطالعه کرد؟ چگونه برای آنها تلسکوپ طراحی کنیم؟

به زبان فیزیکدانان تابش موج کوتاه تابش سخت است! این بدان معنی است که فوتون های پرتوهای ایکس و پرتوهای گاما از نظر خواص مشابه با ذرات پر انرژی پرتوهای کیهانی (ذرات آلفا، پروتون) هستند که از اعماق فضا به زمین می آیند. اما شاید شمارشگرهای ذرات، مانند آنهایی که برای مطالعه پرتوهای کیهانی استفاده می‌شوند، برای ثبت کوانتوم‌های سخت مناسب باشند؟ این شمارنده ها هستند که به عنوان دستگاه های دریافت کننده در تلسکوپ های اشعه ایکس و گاما استفاده می شوند. برای اینکه بفهمیم اشعه ایکس از کجا می آید، شمارنده در یک لوله فلزی عظیم محصور می شود. و اگر شمارنده با فیلم هایی با ترکیبات مختلف پوشانده شود، شمارنده های مختلف کوانتایی با سختی متفاوت را می پذیرند. نتیجه نوعی طیف نگار پرتو ایکس است که به فرد امکان می دهد ترکیب تابش اشعه ایکس را تعیین کند.

اما چنین تلسکوپی هنوز بسیار ناقص است. نقطه ضعف اصلی آن رزولوشن بسیار پایین آن است. شمارنده تابش ورودی به لوله را ثبت می کند. و از چندین درجه مربع از آسمان می آید، جایی که هزاران ستاره از طریق یک تلسکوپ معمولی قابل مشاهده هستند. کدام یک از آنها اشعه ایکس ساطع می کنند؟ همیشه نمی توان فهمید. و با این حال، با کمک تلسکوپ های پرتو ایکس و پرتو گاما که در ایستگاه های مداری فضایی کار می کنند، اطلاعات جالب زیادی در مورد منابع تابش موج کوتاه نامرئی به دست آمده است.

یکی از این منابع خورشید ما است. در سال 1948، با کمک صفحات عکاسی که توسط یک موشک V-2 به ارتفاع حدود 160 کیلومتری (ایالات متحده، آزمایشگاه نیروی دریایی) بلند شد، تابش اشعه ایکس از ستاره بزرگ کشف شد. و در سال 1962، اخترشناسان با جایگزینی صفحه عکاسی با شمارنده گایگر، دومین منبع پرتو ایکس را بسیار فراتر از منظومه شمسی کشف کردند. این درخشان ترین منبع پرتو ایکس در صورت فلکی عقرب به نام Scorpius X-1 است. سومین شی نجوم پرتو ایکس در سال 1963 سحابی معروف خرچنگ در صورت فلکی ثور - Taurus X-1 بود.

مهمترین مرحله در توسعه نجوم پرتو ایکس پرتاب اولین ماهواره پرتو ایکس آمریکا به نام اوهورو در سال 1970 و اولین تلسکوپ بازتاب دهنده پرتو ایکس به نام انیشتین در سال 1978 بود. با کمک آنها، ستاره های دوگانه پرتو ایکس، تپ اخترهای پرتو ایکس، هسته های فعال کهکشانی و سایر منابع تابش پرتو ایکس کشف شدند.

تا به امروز، هزاران منبع تابش اشعه ایکس در آسمان پرستاره شناخته شده است. به طور کلی، تلسکوپ های اشعه ایکس به حدود یک میلیون منبع از این دست دسترسی دارند، یعنی به تعداد بهترین تلسکوپ های رادیویی. آسمان اشعه ایکس چگونه است؟

در پرتوهای ایکس، جهان کاملاً متفاوت از آنچه در تلسکوپ های نوری دیده می شود، به نظر می رسد. از یک طرف، با نزدیک شدن به صفحه میانی کهکشان راه شیری، غلظت منابع تابش درخشان افزایش می یابد - آنها متعلق به کهکشان ما هستند. از سوی دیگر، توزیع یکنواخت منابع پرتو ایکس فراکهکشانی متعددی در سراسر آسمان وجود دارد. بسیاری از اجرام آسمانی که آسمان زمین را تزئین می کنند - ماه و سیارات - در اشعه ایکس قابل مشاهده نیستند.

نجوم پرتو گاماهمچنین همراه با فناوری موشک متولد شد. همانطور که شناخته شده است، تشعشعات گامای کیهانی در نتیجه فرآیندهای فیزیکی که در آن ذرات پرانرژی شرکت می کنند - فرآیندهایی که در داخل هسته اتم اتفاق می افتد، به وجود می آیند. با این حال، شدیدترین منبع اشعه گاما است فرآیند نابودی، یعنی برهمکنش ذرات و پادذرات (مثلاً الکترون ها و پوزیترون ها) که با تبدیل ماده (ذرات) به تابش سخت همراه است. در نتیجه، با مطالعه پرتوهای گاما، یک اخترفیزیکدان ممکن است روزی شاهد برهمکنش احتمالی نظری با اجسام دنیای معمولی اجسام ما باشد. ضد جهان، منحصراً شامل ضد ماده.

در کهکشان ما، تابش گامای پراکنده (پراکنده) عمدتاً در دیسک کهکشانی متمرکز است. به سمت مرکز کهکشان تشدید می شود. علاوه بر این، منابع پرتو گامای گسسته (نقطه ای) مانند خرچنگ (سحابی خرچنگ در ثور)، هرکول X-1، جمینگا (در صورت فلکی جوزا) و برخی دیگر کشف شده است. صدها منبع مجزا از پرتوهای گامای فراکهکشانی به معنای واقعی کلمه در سراسر آسمان پراکنده شده اند. دریافت تشعشعات گامای ساطع شده از نواحی فعال خورشید در طول شعله های خورشیدی امکان پذیر بود.

در مرز با طیف مرئی، در سمت چپ پرتوهای بنفش، نامرئی قرار دارد اشعه ماوراء بنفش. با شروع از طول موج 0.29 میکرون، جو زمین به طور کامل تابش فرابنفش کیهانی را جذب می کند، شاید "در جالب ترین مکان"...

با شروع تحقیقات فضایی، مشاهدات در محدوده طول موج فرابنفش نیز آغاز شد. در 23 مارس 1983، در کشور ما، ایستگاه نجومی Astron به مدار نزدیک زمین بسیار بیضی شکل (ارتفاع در حضیض 2000 کیلومتر، در اوج 200 هزار کیلومتر) پرتاب شد. این اولین ایستگاه داخلی بود که مجهز به تجهیزات برای مشاهدات اشعه ایکس و فرابنفش بود.

اکنون دستگاه هایی که پرتوهای فرابنفش را تشخیص می دهند بر روی بسیاری از فضاپیماها نصب شده اند. و اگر بتوانیم از طریق "عینک های فرابنفش" به آسمان پرستاره نگاه کنیم، آنگاه برای ما کاملاً غیرقابل تشخیص می شود، در واقع، در سایر پرتوهای نامرئی طیف. بنابراین، به عنوان مثال، برای ساکنان نیمکره شمالی زمین، ستاره زتا شکارچی به ویژه در آسمان برجسته می شود - سمت چپ ترین نور در "کمربند" آن. برخی دیگر از ستارگان، به ویژه ستاره های داغ، به طور غیرعادی درخشان به نظر می رسند.

آنچه شگفت آور است این است که سحابی های عظیم و درخشان زیادی در آسمان فرابنفش وجود دارد. سحابی معروف شکارچی که به شکل یک لکه مه آلود کوچک تشخیص آن برای چشم دشوار است، کل صورت فلکی "شکارچی آسمانی" را اشغال می کند. یک سحابی غول پیکر فرابنفش ستاره اصلی صورت فلکی سنبله - اسپایکای درخشان را در بر گرفته است. این سحابی بسیار روشن و تقریبا دایره ای است. قطر ظاهری آن تقریباً 50 برابر قطر ظاهری ماه کامل است. اما خود Spica با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیست: تابش فرابنفش آن بسیار ضعیف است.

در محدوده طول موج از 22 میکرون تا 1 میلی متر (در سمت راست پرتوهای قرمز طیف مرئی)، جو زمین به شدت جذب می شود. تابش مادون قرمز (حرارتی).اجرام آسمانی علاوه بر این، هوا خود منبع پرتوهای گرمایی است که با مشاهدات در محدوده طول موج مادون قرمز تداخل دارد. این موانع تنها زمانی برطرف شدند که گیرنده های تشعشع مادون قرمز شروع به قرار دادن خارج از جو - روی فضاپیماها کردند.

فناوری مادون قرمز به دست آوردن دقیق ترین داده ها در مورد توپوگرافی سیارات را ممکن ساخته است، پرده غباری که هسته کهکشان ما را از چشم انسان پنهان می کرد، برای محققان جهان باز کرد و به اخترفیزیکدانان کمک کرد تا به "گهواره های" ستاره ای نگاه کنند - سحابی های گاز و غبار و "لمس" رازهای تولد ستاره ها.

بنابراین، حذف ابزارهای اخترفیزیکی در فضا افق های جدیدی را برای نجوم باز کرد: نجوم فرابنفش، اشعه ایکس و مادون قرمز شروع به ایجاد کرد و در دهه 70 مشاهدات در محدوده گاما آغاز شد. امروزه، محققان کیهان این فرصت را دارند که آسمان را تقریباً در کل طیف طیف الکترومغناطیسی - از پرتوهای گامای بسیار کوتاه تا امواج رادیویی فوق‌العاده بلند، بررسی کنند. ستاره شناسی به یک علم تمام موج تبدیل شده است. "برداشت" غنی علمی جمع آوری شده از "میدان های" کیهانی باعث یک انقلاب واقعی در اخترفیزیک و تجدید نظر در ایده های ما در مورد جهان بزرگ شد.

تلسکوپ اشعه ایکس تلسکوپی است که برای رصد اجرام دور در طیف اشعه ایکس طراحی شده است. برای به کار انداختن چنین تلسکوپ‌هایی معمولاً باید آنها را بالاتر از جو زمین قرار داد که در برابر اشعه ایکس مات است. بنابراین، تلسکوپ ها بر روی موشک ها یا ماهواره ها در ارتفاع بالا قرار می گیرند.

طراحی نوری

کوانتومهای پرتو ایکس به دلیل انرژی زیادشان عملاً در ماده شکست نمی‌شوند (بنابراین ساختن عدسی‌ها دشوار است) و در هیچ زاویه‌ای به جز کم عمق (حدود 90 درجه) منعکس نمی‌شوند.

تلسکوپ های اشعه ایکس می توانند از چندین روش برای تمرکز پرتوها استفاده کنند. متداول‌ترین تلسکوپ‌های مورد استفاده تلسکوپ‌های ولتر (با آینه‌های فرودنده)، کدگذاری دیافراگم و کولیماتورهای مدولاسیونی (نوسانی) هستند.

قابلیت‌های محدود اپتیک پرتو ایکس در مقایسه با تلسکوپ‌هایی که در محدوده نور مرئی و فرابنفش کار می‌کنند، باعث ایجاد میدان دید باریک‌تر می‌شود.

داستان

اختراع اولین تلسکوپ اغلب به Hans Lipperschlei از هلند، 1570-1619 نسبت داده می شود، اما تقریباً به طور قطع او کاشف نبود. به احتمال زیاد، شایستگی او این است که اولین کسی بود که دستگاه تلسکوپ جدید را محبوب و مورد تقاضا کرد. همچنین او بود که در سال 1608 برای یک جفت لنز قرار داده شده در یک لوله برای ثبت اختراع درخواست داد. او این دستگاه را جاسوسی نامید. با این حال، حق اختراع او رد شد زیرا دستگاه او بسیار ساده به نظر می رسید.

مدت ها قبل از او، توماس دیگز، ستاره شناس، در سال 1450 با استفاده از یک عدسی محدب و یک آینه مقعر سعی در بزرگنمایی ستارگان داشت. با این حال، او حوصله نهایی کردن دستگاه را نداشت و نیمه اختراع به زودی به راحتی فراموش شد. امروزه دیگز را به خاطر توصیفش از منظومه ی خورشید مرکزی به یاد می آورند.

در پایان سال 1609، تلسکوپ های کوچک، به لطف Lipperschlei، در سراسر فرانسه و ایتالیا رایج شدند. در آگوست 1609، توماس هریوت این اختراع را اصلاح و بهبود بخشید و به اخترشناسان اجازه داد دهانه ها و کوه های روی ماه را مشاهده کنند.

پیشرفت بزرگ زمانی رخ داد که ریاضیدان ایتالیایی گالیله گالیله از تلاش یک هلندی برای ثبت اختراع یک لوله عدسی مطلع شد. هالی با الهام از این کشف تصمیم گرفت چنین وسیله ای را برای خود بسازد. در آگوست 1609، این گالیله بود که اولین تلسکوپ تمام عیار جهان را ساخت. در ابتدا، این فقط یک محدوده لکه بینی بود - ترکیبی از عدسی های عینک، امروز آن را یک انکسار می نامند. پیش از گالیله، به احتمال زیاد، تعداد کمی از مردم به فکر استفاده از این لوله سرگرمی به نفع ستاره شناسی بودند. به لطف این دستگاه، خود گالیله کوه ها و دهانه های روی ماه را کشف کرد، کروی بودن ماه را ثابت کرد، چهار ماهواره مشتری، حلقه های زحل را کشف کرد و بسیاری اکتشافات مفید دیگر انجام داد.

برای انسان امروزی تلسکوپ گالیله خاص به نظر نمی رسد؛ هر کودک ده ساله ای به راحتی می تواند با استفاده از لنزهای مدرن ابزار بسیار بهتری بسازد. اما تلسکوپ گالیله تنها تلسکوپ واقعی روز با بزرگنمایی 20 برابر بود، اما با میدان دید کمی، تصویر کمی تار و سایر کاستی ها. این گالیله بود که عصر انکسار را در نجوم - قرن هفدهم - باز کرد.

زمان و پیشرفت علم امکان ساخت تلسکوپ های قوی تری را فراهم کرد که امکان دیدن خیلی بیشتر را فراهم کرد. ستاره شناسان شروع به استفاده از لنزهایی با فواصل کانونی بیشتر کردند. خود تلسکوپ ها به لوله های بزرگ و سنگین در اندازه تبدیل شدند و البته استفاده از آنها راحت نبود. سپس سه پایه برای آنها اختراع شد. تلسکوپ ها به تدریج بهبود و اصلاح شدند. با این حال، حداکثر قطر آن از چند سانتی متر تجاوز نمی کرد - امکان تولید لنزهای بزرگ وجود نداشت.

در سال 1656، کریستین هوینس تلسکوپی ساخت که اجسام مشاهده شده را 100 برابر بزرگنمایی می کرد؛ اندازه آن بیش از 7 متر و با دیافراگم حدود 150 میلی متر بود. این تلسکوپ در حال حاضر در سطح تلسکوپ های آماتور امروزی برای مبتدیان به حساب می آید. در دهه 1670، یک تلسکوپ 45 متری ساخته شده بود که اجسام را بیشتر بزرگ می کرد و زاویه دید وسیع تری ایجاد می کرد.

اما حتی باد معمولی نیز می تواند مانعی برای به دست آوردن تصویری واضح و با کیفیت باشد. طول تلسکوپ شروع به رشد کرد. کاشفان، که سعی داشتند حداکثر استفاده را از این دستگاه ببرند، به قانون نوری که کشف کردند تکیه کردند - کاهش انحراف رنگی یک لنز با افزایش فاصله کانونی آن اتفاق می افتد. برای از بین بردن تداخل رنگی، محققان تلسکوپ هایی با طول های باورنکردنی ساختند. طول این لوله ها که در آن زمان تلسکوپ نامیده می شد به 70 متر می رسید و باعث ناراحتی های زیادی در کار با آنها و راه اندازی آنها می شد. کاستی های انکسارها ذهن های بزرگ را وادار کرد تا به دنبال راه حل هایی برای بهبود تلسکوپ باشند. پاسخ و روش جدیدی پیدا شد: جمع آوری و تمرکز پرتوها با استفاده از یک آینه مقعر انجام شد. رفرکتور دوباره به یک بازتابنده تبدیل شد که کاملاً از رنگ‌آمیزی رها شده بود.

این شایستگی کاملاً متعلق به اسحاق نیوتن است ، او بود که توانست با کمک یک آینه جان تازه ای به تلسکوپ ها ببخشد. اولین بازتابنده او فقط چهار سانتی متر قطر داشت. و اولین آینه را برای تلسکوپ به قطر 30 میلی متر از آلیاژ مس، قلع و آرسنیک در سال 1704 ساخت. تصویر واضح شد. به هر حال، اولین تلسکوپ او هنوز با دقت در موزه نجوم لندن نگهداری می شود.

اما برای مدت طولانی، بینایی‌شناسان نمی‌توانستند آینه‌های تمام عیار برای بازتابنده‌ها بسازند. سال تولد نوع جدیدی از تلسکوپ ها را سال 1720 می دانند، زمانی که انگلیسی ها اولین بازتابنده کاربردی را با قطر 15 سانتی متر ساختند. این یک پیشرفت بود. در اروپا تقاضا برای تلسکوپ های قابل حمل و تقریبا جمع و جور دو متری وجود دارد. آنها شروع به فراموش کردن لوله های شکست 40 متری کردند.

سیستم دو آینه ای در تلسکوپ توسط کاسگرن فرانسوی پیشنهاد شد. کاسگرین به دلیل نداشتن توانایی فنی برای اختراع آینه های لازم، نتوانست ایده خود را به طور کامل پیاده کند، اما امروزه نقشه های او اجرا شده است. این تلسکوپ های نیوتنی و کاسگرین بودند که اولین تلسکوپ های "مدرن" در نظر گرفته می شوند که در پایان قرن نوزدهم اختراع شدند. به هر حال، تلسکوپ فضایی هابل دقیقاً بر اساس اصل تلسکوپ کاسگرین کار می کند. و اصل بنیادی نیوتن با استفاده از یک آینه مقعر از سال 1974 در رصدخانه ویژه اخترفیزیک روسیه استفاده شده است. اوج شکوفایی نجوم در قرن نوزدهم رخ داد، زمانی که قطر عدسی های آکروماتیک به تدریج افزایش یافت. اگر در سال 1824 قطر هنوز 24 سانتی متر بود ، در سال 1866 اندازه آن دو برابر شد ، در سال 1885 قطر آن به 76 سانتی متر شد (رصدخانه پولکوو در روسیه) و تا سال 1897 انکسارگر ایرکا اختراع شد. می توان محاسبه کرد که در طول 75 سال لنز به میزان یک سانتی متر در سال افزایش یافته است.

در پایان قرن هجدهم، تلسکوپ‌های فشرده و راحت جایگزین بازتابنده‌های حجیم شدند. آینه های فلزی نیز معلوم شد که چندان کاربردی نیستند - تولید آنها گران است و همچنین با گذشت زمان محو می شوند. تا سال 1758، با اختراع دو نوع شیشه جدید: سبک - تاج و سنگین - سنگ چخماق، امکان ایجاد لنزهای دو عدسی فراهم شد. این با موفقیت توسط دانشمند J. Dollond که یک عدسی دو عدسی ساخت که بعداً لنز Dollond نامیده شد، مورد استفاده قرار گرفت.

پس از اختراع عدسی های آکروماتیک، پیروزی انکسار مطلق بود؛ تنها چیزی که باقی ماند بهبود تلسکوپ های عدسی بود. آینه های مقعر را فراموش کردند. آنها توسط ستاره شناسان آماتور به زندگی بازگردانده شدند. ویلیام هرشل، موسیقیدان انگلیسی که سیاره اورانوس را در سال 1781 کشف کرد. کشف او از زمان های قدیم در نجوم برابر نبوده است. علاوه بر این، اورانوس با استفاده از یک بازتابنده کوچک خانگی کشف شد. این موفقیت هرشل را بر آن داشت تا شروع به ساخت بازتابنده های بزرگتر کند. هرشل خود آینه هایی از مس و قلع را در کارگاهش ذوب می کرد. کار اصلی زندگی او یک تلسکوپ بزرگ با آینه ای به قطر 122 سانتی متر بود که این قطر بزرگترین تلسکوپ او است. اکتشافات دیری نپایید؛ به لطف این تلسکوپ، هرشل ششمین و هفتمین ماهواره سیاره زحل را کشف کرد. یک ستاره شناس آماتور دیگر، نه کمتر معروف، زمیندار انگلیسی، لرد راس، یک بازتابنده با آینه ای به قطر 182 سانتی متر اختراع کرد. به لطف تلسکوپ، او تعدادی سحابی مارپیچی ناشناخته را کشف کرد. تلسکوپ های هرشل و راس معایب زیادی داشتند. لنزهای فلزی آینه بسیار سنگین بودند، فقط بخش کوچکی از نوری که روی آنها می افتاد را منعکس می کردند و کم نور شدند. یک ماده جدید و عالی برای آینه مورد نیاز بود. معلوم شد که این ماده شیشه ای است. لئون فوکو، فیزیکدان فرانسوی، در سال 1856 تلاش کرد آینه ای ساخته شده از شیشه نقره ای را در یک بازتابنده قرار دهد. و این تجربه موفقیت آمیز بود. قبلاً در دهه 90 ، یک ستاره شناس آماتور از انگلیس یک بازتابنده برای مشاهدات عکاسی با یک آینه شیشه ای به قطر 152 سانتی متر ساخت. پیشرفت دیگری در ساخت تلسکوپ آشکار بود.

این پیشرفت بدون مشارکت دانشمندان روسی امکان پذیر نبود. من هستم. بروس به دلیل ساخت آینه های فلزی ویژه برای تلسکوپ ها مشهور شد. لومونوسوف و هرشل، مستقل از یکدیگر، یک طرح تلسکوپ کاملاً جدید اختراع کردند که در آن آینه اولیه بدون آینه ثانویه کج می شود و در نتیجه از دست دادن نور را کاهش می دهد.

اپتیک آلمانی Fraunhofer تولید و کیفیت لنزها را بر روی تسمه نقاله قرار داد. و امروز در رصدخانه تارتو تلسکوپی با عدسی سالم و کارآمد فراونهوفر وجود دارد. اما انکسارهای بینایی شناس آلمانی نیز بدون نقص نبودند - کروماتیسم.

تنها در اواخر قرن نوزدهم بود که روش جدیدی برای تولید لنز ابداع شد. سطوح شیشه ای شروع به درمان با یک فیلم نقره ای کردند که با قرار دادن شکر انگور در معرض نمک های نیترات نقره روی یک آینه شیشه ای اعمال می شد. این لنزهای اساساً جدید تا 95 درصد نور را منعکس می کردند، برخلاف لنزهای برنزی قدیمی که تنها 60 درصد نور را منعکس می کردند. L. Foucault بازتابنده هایی با آینه های سهموی ایجاد کرد و شکل سطح آینه ها را تغییر داد. در اواخر قرن نوزدهم، کراسلی، یک ستاره شناس آماتور، توجه خود را به آینه های آلومینیومی معطوف کرد. آینه سهموی شیشه ای مقعر با قطر 91 سانتی متر که او خریداری کرده بود بلافاصله وارد تلسکوپ شد. امروزه تلسکوپ هایی با چنین آینه های عظیمی در رصدخانه های مدرن نصب می شوند. در حالی که رشد انکسار کند شد، توسعه تلسکوپ بازتابی شتاب گرفت. از سال 1908 تا 1935، رصدخانه های مختلف در سراسر جهان بیش از یک و نیم دوجین بازتابنده با عدسی بزرگتر از یرک ساختند. بزرگترین تلسکوپ در رصدخانه مونت ویلسون نصب شده است که قطر آن 256 سانتی متر است. و حتی این حد به زودی دو برابر خواهد شد. یک بازتابنده غول پیکر آمریکایی در کالیفرنیا نصب شد؛ امروز بیش از پانزده سال از عمر آن می گذرد.

بیش از 30 سال پیش در سال 1976، دانشمندان اتحاد جماهیر شوروی یک تلسکوپ 6 متری BTA - تلسکوپ بزرگ آزیموتال - ساختند. تا پایان قرن بیستم، BTA بزرگترین تلسکوپ جهان به حساب می آمد. مخترعان BTA مبتکران راه حل های فنی اصلی، مانند نصب آلت آزیموت با هدایت کامپیوتری بودند. امروزه تقریباً در تمام تلسکوپ های غول پیکر از این نوآوری ها استفاده می شود. در آغاز قرن بیست و یکم، BTA به دومین ده تلسکوپ بزرگ جهان منتقل شد. و تخریب تدریجی آینه در طول زمان - امروزه کیفیت آن 30٪ از ارزش اصلی خود کاهش یافته است - آن را تنها به یک اثر تاریخی برای علم تبدیل می کند.

نسل جدید تلسکوپ ها شامل دو تلسکوپ دوقلوی بزرگ 10 متری KECK I و KECK II برای رصدهای مادون قرمز نوری است. آنها در سال 1994 و 1996 در ایالات متحده آمریکا نصب شدند. آنها به لطف کمک بنیاد W. Keck جمع آوری شدند و نام آنها به این نام گرفته شد. او بیش از 140000 دلار برای ساخت آنها فراهم کرد. این تلسکوپ ها به اندازه یک ساختمان هشت طبقه هستند و هر کدام بیش از 300 تن وزن دارند، اما با بالاترین دقت عمل می کنند. اصل کار یک آینه اصلی با قطر 10 متر است که از 36 بخش شش ضلعی تشکیل شده است که به عنوان یک آینه بازتابنده کار می کند. این تلسکوپ ها در یکی از مکان های بهینه روی زمین برای رصدهای نجومی - در هاوایی، در دامنه آتشفشان خاموش Manua Kea به ارتفاع 4200 متر نصب شده اند. تا سال 2002، این دو تلسکوپ که در فاصله 85 متری از یکدیگر قرار دارند، شروع به کار در حالت تداخل سنج کرد و همان وضوح زاویه ای را به یک تلسکوپ 85 متری داد. تاریخچه تلسکوپ راه طولانی را طی کرده است - از سازندگان شیشه ایتالیایی تا تلسکوپ های ماهواره ای غول پیکر مدرن. رصدخانه های بزرگ مدرن مدت هاست که کامپیوتری شده اند. با این حال، تلسکوپ های آماتور و بسیاری از دستگاه ها مانند هابل هنوز بر اساس اصول عملیاتی اختراع شده توسط گالیله هستند.

مشاهدات زمینی در پنجره های شفاف با استفاده از تلسکوپ های نوری معمولی و تلسکوپ های IR ویژه انجام می شود. تلسکوپ های IR ویژه تابش ذاتی کمتری دارند و مجهز به آینه ثانویه نوسانی هستند و در مناطق کوهستانی مرتفع نصب می شوند. چهار تلسکوپ مادون قرمز ویژه در بالای آتشفشان خاموش Mauna Kea نصب شده است. (جزایر هاوایی). در ارتفاع 4200 متری از سطح دریا: فرانسوی با قطر آینه D = 375 سانتی متر؛ انگلیسی، D = 360 سانتی متر; تلسکوپ اداره ملی فضانوردی و فضایی ایالات متحده - ناسا، D = 300 سانتی متر؛ تلسکوپ دانشگاه هاوایی، D = 224 سانتی متر.

تلسکوپ های اشعه ایکس (ri).

آشکارسازهای RI:

در سال 1978، یک تلسکوپ اشعه ایکس با رزولوشن 2 اینچ بر روی ماهواره HEAO-B (رصدخانه اینشتین) در ایالات متحده پرتاب شد. چندین هزار منبع اشعه ایکس دریافت شده (تا سال 1986)

تلسکوپ های گاما

در منطقه تابش گامای نرم(GI)، استفاده می شود تلسکوپ سوسوزن

در منطقه GI سخت- تلسکوپ با مسیرآشکارساز مسیر حرکت هر ذره باردار تشکیل شده در حین جذب - فوتون ها - ثبت می شود. آشکارساز می تواند باشد اتاق جرقه و محفظه رانش.در یک محفظه جرقه، یک شکست جرقه در طول مسیر ذره ای ایجاد می شود که اتم ها را یونیزه می کند. زنجیره ای از جرقه ها مسیر حرکت یک ذره را بازتولید می کند. در یک محفظه رانش، موقعیت مسیر با زمان رانش الکترون از مسیر ذرات به الکترودهای همسایه تعیین می شود.

در منطقه GI متوسط ​​-کارایی آشکارسازهای سوسوزن و آهنگ کاهش می یابد.

در منطقه GI فوق العاده بالا- با ثبت تشعشعات چرنکوف، که توسط الکترون ها و پوزیترون های بارانی از ذرات همراه با جذب یک فوتون با انرژی فوق العاده بالا در جو ایجاد می شود.

توجه: تابش چرنکوف - واویلوف(1934) - انتشار امواج الکترومغناطیسی توسط یک حامل بار الکتریکی که با سرعت حرکت می کند , فراتر از فاز " U» سرعت امواج الکترومغناطیسی در ماده. . اگر n> 1 باشد، اثر چرنکوف-واویلوف رخ می دهد.

تلسکوپ های نوترینو

در اتحاد جماهیر شوروی: در قفقاز در رصدخانه نوترینو باکسان. در یک معدن نمک در آرتموفسک در عمق 600 متری معادل آب؛ در ایتالیا، آمریکا

اصل ثبت: آشکارسازهای سوسوزن مایع - پوزیترون های حاصل را ثبت می کند که حرکت آنها با فلاش همراه است.

رصدخانه های بزرگ و بزرگترین تلسکوپ های جهان

رصدخانه(از لاتین مشاهد - رصدگر)، موسسه علمی تخصصی مجهز به انجام تحقیقات نجومی، فیزیکی، هواشناسی و .... در حال حاضر بیش از 500 رصدخانه در جهان وجود دارد که بیشتر آنها در نیمکره شمالی زمین قرار دارند.

جدول 2. رصدخانه های اصلی جهان.

رصدخانه	اطلاعات مختصر
رصدخانه اخترفیزیک آبستومانی	در سال 1932 در کوه کانوبیلی (1650 متر) در نزدیکی آبستومانی در گرجستان تاسیس شد. در سال 1937، مشاهدات بر روی اولین بازتابنده 33 سانتی متری شوروی (مشاهدات روی آن از سال 1932 در برج قدیمی انجام شد) با اولین نورسنج شوروی آغاز شد. اولین کارگردان Evgeniy Kirillovich Kharadze بود. در اوایل دهه 50، یک تلسکوپ منیسک 70 سانتی متری و ابزارهای دیگر نصب شد. در سال 1980، بزرگترین تلسکوپ بازتابی کاملاً خودکار 125 سانتی متری رصدخانه نصب شد.
رصدخانه آلگونکوین	رصدخانه رادیویی نجومی در انتاریو (کانادا). ابزار اصلی یک تلسکوپ 46 متری با آنتن کاملاً قابل هدایت است.
رصدخانه آلگنی	رصدخانه تحقیقاتی دانشگاه پیتسبورگ در پنسیلوانیا (ایالات متحده آمریکا). ساختمان های رصدخانه مدرن در سال 1912 ساخته شدند، اما کار بر روی ایجاد آن در سال 1858 توسط چندین تاجر پیتسبورگ آغاز شد. آن‌ها با تشویق دنباله‌دار دوناتی در آن سال، انجمن تلسکوپ آلگنی را تشکیل دادند و یک انکسارگر 33 سانتی‌متری خریداری کردند. در سال 1867، هر دو تلسکوپ و رصدخانه به دانشگاه غربی پنسیلوانیا، سلف دانشگاه پیتسبورگ منتقل شدند. اولین مدیر تمام وقت ساموئل پیرپونت لانگلی بود که جیمز ای کیلر، یکی از بنیانگذاران مجله اخترفیزیک و بعدها مدیر رصدخانه لیک، جانشین او شد. در سال 1912 سه تلسکوپ در ساختمان رصدخانه نصب شد. اولین نسوز 33 سانتی متری در حال حاضر عمدتاً برای اهداف آموزشی و آزمایش استفاده می شود. دو مورد دیگر (76 سانتی متر تاو رفرکتور و 79 سانتی متر کیلر مموریال رفرکتور) همچنان برای تحقیقات علمی مورد استفاده قرار می گیرند.
رصدخانه انگلیسی-استرالیایی (AAO)	این رصدخانه که با رصدخانه سایدینگ اسپرینگ (نیو ساوت ولز، استرالیا) قرار دارد، به طور مشترک توسط دولت های استرالیا و بریتانیا تامین می شود. این رصدخانه توسط اداره تلسکوپ انگلیسی-استرالیایی (DAAT) اداره می شود که در اوایل دهه 1970، زمانی که تلسکوپ انگلیسی-استرالیایی 3.9 متری با تاسیسات استوایی ساخته شد، تشکیل شد. رصدهای معمول در سال 1975 آغاز شد. این اولین تلسکوپ کنترل شده توسط کامپیوتر بود. همراه با این تلسکوپ جهانی از ابزارهای مختلف زیادی استفاده می شود که منجر به اکتشافات علمی مهمی شد و امکان به دست آوردن عکس های دیدنی از آسمان جنوب را فراهم کرد.در سال 1988، DAAT تلسکوپ 1.2 متری اشمیت انگلیسی (به بهره برداری رسید) را در اختیار گرفت. در سال 1973 و برای مدتی تحت صلاحیت رصدخانه سلطنتی ادینبورگ) که توسط بسیاری از ستاره شناسان مورد استفاده قرار گرفت. تلسکوپ های معروف اشمیت عکس های با فرمت بزرگ (6.4 × 6.4 درجه) با کیفیت بالا تولید می کنند. بیشتر زمان کار تلسکوپ به بررسی های بلند مدت آسمان اختصاص دارد.
رصدخانه ارسیب	رصدخانه رادیویی نجوم در پورتوریکو. گودال با قطر 305 متر به خوبی در چین خوردگی طبیعی منطقه تپه ای جنوب آرسیبو قرار می گیرد. این تلسکوپ که ساخت آن در سال 1963 به پایان رسید، توسط مرکز ملی یونوسفر و نجوم در دانشگاه کرنل (ایالات متحده آمریکا) اداره می شود. سطح بازتابنده نمی تواند حرکت کند، اما منابع رادیویی را می توان با حرکت دادن گیرنده کانونی در امتداد یک ساختار پشتیبانی خاص ردیابی کرد. در سال 1997 این تلسکوپ مدرن شد. رد پای این تلسکوپ از مجموع همه تلسکوپ های رادیویی دیگر در جهان بزرگتر است. با چنین سطح وسیعی، تلسکوپ می تواند سیگنال های ضعیف تری را نسبت به هر تلسکوپ رادیویی دیگری تشخیص دهد
رصدخانه اخترفیزیکی Dominion	رصدخانه شورای تحقیقات ملی مرکز کانادایی نجوم نوری، واقع در نزدیکی ویکتوریا (بریتیش کلمبیا). این بخشی از مؤسسه اخترفیزیک به نام است. هرزبرگ توسط J.S. تاسیس شد. Plaskett و در سال 1918 یک تلسکوپ 1.85 متری در آنجا شروع به کار کرد که در سال 1962 یک تلسکوپ 1.2 متری به آن اضافه شد. در سال 1988، مرکز داده های نجومی کانادا در آنجا ایجاد شد.
رصدخانه نیروی دریایی ایالات متحده	این رصدخانه دارای تلسکوپ های نجومی است که در کوه اندرسون، نزدیک فلگستاف، آریزونا، در بلک برچ، نیوزیلند و در واشنگتن واقع شده اند. این رصدخانه در سال 1830 تأسیس شد و نام فعلی خود را در سال 1842 دریافت کرد. به مدت پنجاه سال در جایی که اکنون بنای یادبود لینکلن نامیده می شود قرار داشت. در سال 1893، رصدخانه به محل فعلی خود (در کنار اقامتگاه رسمی معاون رئیس جمهور) منتقل شد. بزرگترین تلسکوپ واقع در اینجا یک شکست 66 سانتی متری است که از سال 1873 کار می کند و با کمک آن آساف هال قمرهای مریخ فوبوس و دیموس را در سال 1877 کشف کرد. سازهای دیگر عبارتند از یک نسوز 30 سانتی متری الوان کلارک، دو بازتابنده 61 سانتی متری و یک دایره نصف النهار 15 سانتی متری. بزرگترین تلسکوپ متعلق به رصدخانه، بازتابنده نجومی 1.5 متری در فلگستاف است. جیمز کریستی با استفاده از این ابزار در سال 1978 قمر پلوتو شارون را کشف کرد. در سایت آریزونا، رصدخانه دارای یک تداخل سنج نوری به نام تداخل سنج نوری دریایی تجربی است که در سال 1995 بزرگترین تلسکوپ در نوع خود بود. رصدخانه نیروی دریایی ایالات متحده یکی از غنی ترین کتابخانه های نجومی جهان را در خود جای داده است. رصدخانه سالنامه های نجومی را برای نیروی دریایی، هوانوردی و فهرست بین المللی "مکان های قابل مشاهده ستاره های بنیادی" گردآوری و منتشر می کند.
رصدخانه ارتفاع بالا	رصدخانه و موسسه تحقیقاتی فیزیک خورشیدی در کلرادو، ایالات متحده آمریکا. در سال 1940 تحت نظارت رصدخانه کالج هاروارد تأسیس شد و اکنون شعبه ای از مرکز ملی تحقیقات جوی است. تجهیزات مطالعه خورشید نیز در دیگر مراکز زمینی و ماهواره ها قرار دارد.
رصدخانه اصلی نجوم آکادمی علوم اوکراین	در سال 1944 (12 کیلومتری جنوب کیف، ارتفاع 180 متری از سطح دریا) تاسیس شد. در سال 1949 افتتاح شد کاتالوگ تلفیقی از مختصات چند هزار نقطه مرجع در سطح مرئی ماه گردآوری شده است و دارای پایگاه نجومی رصدی در منطقه البروس در قله ترسکول (h=3100m) با 40 سانتی متر، 80 سانتی متر و 2- است. تلسکوپ های متری ابزار اصلی: دایره عمودی بزرگ 19 سانتی متری، اخترگراف دوگانه با زاویه دید 12 سانتی متری، تلسکوپ بازتابی 70 سانتی متری (1959)، تلسکوپ افقی خورشیدی 44 سانتی متری (1965) و ابزارهای دیگر. از سال 1985، رصدخانه مجله علمی "سینماتیک و فیزیک اجسام آسمانی" را منتشر می کند و از سال 1953 "ایزوستیا از استان اداری دولتی آکادمی علوم SSR اوکراین" را منتشر می کند. اولین کارگردان الکساندر یاکولویچ اورلوف (1880-1954) در سال های 1944-1948 و 1950-1951 بود.
رصدخانه جنوبی اروپا (ESO)	سازمان تحقیقات اروپا در سال 1962 تاسیس شد. اعضای ESO هشت کشور هستند - بلژیک، دانمارک، فرانسه، آلمان، ایتالیا، هلند، سوئد و سوئیس. مقر این سازمان در گارچینگ نزدیک مونیخ در آلمان و رصدخانه آن در لا سیلا در شیلی است.
رصدخانه اخترفیزیک کریمه (CrAO)	رصدخانه اوکراینی واقع در کریمه در نزدیکی سیمیز. در سال 1908 در نزدیکی سیمیز به عنوان شاخه ای از رصدخانه پولکوو تأسیس شد، اما با شروع جنگ در سال 1941 کاملاً ویران شد. با فرمان دولت اتحاد جماهیر شوروی در 30 ژوئن 1945، به یک موسسه علمی مستقل - رصدخانه اخترفیزیک کریمه آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی تبدیل شد. در سال 1946، ساخت رصدخانه در یک مکان جدید و راحت تر در روستای مانگوش (روستای ناوشنی، 12 کیلومتری باخچی سرای) آغاز شد. اولین ابزار بزرگ یک اختر نگار با عدسی 40 سانتی متری بود که در تابستان 1946 در Simeizm نصب شد و مشاهدات در آنجا ادامه یافت. اولین کارگردان G.A. درخشش (1892-1956)، سپس در سال 1952 توسط A. B. Severny (1913-1987) جایگزین شد. در سال 1950 راه اندازی شد. در اینجا در سال 1961 بزرگترین تلسکوپ اروپا با آینه 264 سانتی متری F = 10 متر و در سال 1981 یک تلسکوپ 125 سانتی متری برای رصدهای عکاسی نصب شد. یکی از بهترین تلسکوپ های خورشیدی برج در جهان نیز در سال 1954 در اینجا نصب شد و یک تلسکوپ رادیویی با موج 22 میلی متری قدرتمند در سال 1966 نصب شد.
رصدخانه ملی رادیو نجوم (NRAO)	انجمنی از سازمان‌هایی که کار نجوم رادیویی در ایالات متحده را تحت نظارت یک کنسرسیوم خصوصی از دانشگاه‌ها، Associated Universities Inc. این انجمن طبق قرارداد کنسرسیومی با بنیاد ملی علوم ایالات متحده بودجه دریافت می کند. تلسکوپ های مورد استفاده NRAO در سه مکان مختلف قرار دارند. این یک "آرایه بسیار بزرگ" است (VLA - Abbr. Very Large Array. یک تلسکوپ رادیویی متشکل از 27 آنتن، هر کدام به قطر 25 متر، که با استفاده از روش سنتز دیافراگم بر اساس چرخش زمین عمل می کند. واقع در سوکورو، نیومکزیکو. این تلسکوپ بزرگترین تلسکوپ سنتز دیافراگم جهان است.این آرایه از آنتن ها به شکل "Y" چیده شده اند که هر بازوی آن 21 کیلومتر طول دارد. 351 تداخل سنج رادیویی که مشاهدات همزمان انجام می دهند.حداکثر وضوح قابل دسترس یک تلسکوپ رادیویی در طول موج 1.3 سانتی متر 0.05 ثانیه قوسی است.اما در عمل اکثر مشاهدات در طول موج 6 سانتی متر با وضوح یک ثانیه قوسی انجام می شود. زمان مورد نیاز برای ساخت نقشه های رادیویی را تا حد زیادی کاهش می دهد)، تلسکوپ موج میلی متری در کیت پیک، و همچنین آنتن 42 متری و تداخل سنج تلسکوپ گرین بنک، واقع در گرین بانک (ویرجینیای غربی). ساخته شده در سال 1962، آنتن بشقاب 92 متری تا سال 1988 کاملاً از کار افتاده بود. ساخت "جانشین" آن - تلسکوپ 100 متری در سال 1998 به پایان رسید. این بزرگترین آنتن سهموی جهان با کنترل کاملاً خودکار است. آنتن سهموی 43 متری که در سال 1965 پرتاب شد، همچنان بزرگترین تلسکوپ استوایی جهان است. همچنین یک تداخل سنج رادیویی متشکل از سه آنتن سهموی 26 متری وجود دارد که دو عدد از آن ها می توانند در مسیری به طول 1.6 کیلومتر حرکت کنند. دفتر مرکزی NRAO در شارلوتزویل، ویرجینیا قرار دارد.
رصدخانه پولکوو	رصدخانه نزدیک سن پترزبورگ در روسیه، که در سال 1718 به عنوان رصدخانه سن پترزبورگ و آکادمی علوم سن پترزبورگ سازماندهی شد، تنها رصدخانه ای را در مرکز شهر در سال 1760 داشت. از سال 1835 در Pulkovo بوده است. در 19 آگوست 1839، رصدخانه پولکوو در ارتفاعات پولکوو (75 متر بالاتر از سطح دریا) به بهره برداری رسید. ساخت و ساز در 21 ژوئن 1835 در 70 کیلومتری جنوب سنت پترزبورگ بر اساس طرح A.P. برایولوف (1798-1877)، در سال 1834 توسعه یافت. در 3 ژوئیه 1835، ساختمان رصدخانه اصلی ساخته شد. 07/02/1838 - تأسیس رصدخانه پولکوو در آکادمی علوم. تاریخچه رصدخانه به ویژه با تاریخچه خانواده استروو مرتبط است که شش عضو آن به ستاره شناسان مشهور تبدیل شدند. واسیلی یاکولوویچ استرووه از سال 1839 تا 1862 مدیر رصدخانه بود و پسرش اتو واسیلیویچ استرووه از سال 1862 تا 1889 میلادی یک آزمایشگاه اخترفیزیکی در سال 1886 ساخت و در سالهای 1890-1895 رصدخانه F.A. را در بریدیخ تقویت کرد. با ابزار مناسب این رصدخانه به "پایتخت نجومی جهان" برای ایجاد دقیق ترین کاتالوگ های ستاره ای از ستارگان بنیادی تبدیل شد: 1865، 1885، 1905 و 1930، اندازه گیری دقیق موقعیت 8700 جفت ستاره دوتایی، و تعیین ثابت های نجومی اصلی. از همان ابتدا، رصدخانه حاوی بزرگترین تلسکوپ شکستی 38 سانتی متری (15 اینچی) جهان بود که توسط شاگردان جی فلونهوفر - مرز و مالر ساخته شده بود، و در سال 1888، بزرگترین تلسکوپ شکست 30 اینچی (76 سانتی متری) جهان بود. تلسکوپ ساخته شده توسط اپتیک آمریکایی A. Clark. این رصدخانه پولکوو بود که یکی از اولین رصدخانه هایی بود که از عکاسی در نجوم استفاده کرد. در سال 1920 یک سرویس زمان دقیق سازماندهی شد و در سال 1924 یک کمیته بین المللی خدمات زمان در رصدخانه تأسیس شد. در سال 1932، سرویس خورشید سازماندهی شد. ساختمان های آن زمان در طول جنگ جهانی دوم ویران شدند، اما متعاقباً در سال 1954 به شکل اولیه خود بازسازی شدند. افتتاحیه در 21 می 1954 انجام شد. این رصدخانه به طور قابل توجهی گسترش یافت و به جدیدترین ابزارها مجهز شد. یک تلسکوپ شکست 65 سانتی متری (F=10.4m)، بزرگترین تلسکوپ در اتحاد جماهیر شوروی، نصب شد. پایگاه های رصدی در قفقاز و پامیر، ایستگاه نجومی کوه کیسلوودسک، در بلاگووشچنسک (آزمایشگاه طولی در آمور)، اعزامی در بولیوی (از سال 1983). تحقیقات: نجوم، نجوم رادیویی، ابزارآلات نجومی، نجوم خارج از جو، و غیره. رصدخانه "مجموعه" (از سال 1893)، "ایزوستیا" (از 1907)، "داده های خورشیدی" (از 1954) و دیگران منتشر می کند.

شکل 46. رصدخانه پولکوو

تلسکوپ وسیله ای است که برای رصد اجرام دور استفاده می شود. ترجمه شده از یونانی، "تلسکوپ" به معنای "دور" و "من مشاهده می کنم".

تلسکوپ برای چیست؟

برخی از مردم فکر می کنند که تلسکوپ اجسام را بزرگ می کند، در حالی که برخی دیگر معتقدند که آنها را نزدیک تر می کند. هر دو اشتباه هستند. وظیفه اصلی تلسکوپ به دست آوردن اطلاعات در مورد جسم مشاهده شده با جمع آوری تابش الکترومغناطیسی است.

تابش الکترومغناطیسی فقط نور مرئی نیست. امواج الکترومغناطیسی همچنین شامل امواج رادیویی، تابش تراهرتز و مادون قرمز، اشعه ماوراء بنفش، اشعه ایکس و پرتوهای گاما است. تلسکوپ ها برای تمام طیف های طیف الکترومغناطیسی طراحی شده اند.

تلسکوپ نوری

وظیفه اصلی تلسکوپ افزایش زاویه دید یا ظاهری است اندازه زاویه ایشی از راه دور

اندازه زاویه ای زاویه بین خطوطی است که نقاط کاملاً مخالف جسم مشاهده شده و چشم ناظر را به هم متصل می کنند. هر چه جسم مشاهده شده دورتر باشد، زاویه دید کمتر خواهد بود.

بیایید دو نقطه مخالف بوم تاور کرین را با خطوط مستقیم به چشم خود وصل کنیم. زاویه حاصل زاویه دید یا اندازه زاویه ای خواهد بود. بیایید همین آزمایش را با جرثقیل ایستاده در حیاط همسایه انجام دهیم. اندازه زاویه ای در این مورد بسیار کوچکتر از مورد قبلی خواهد بود. همه اجسام بسته به ابعاد زاویه ای آنها برای ما بزرگ یا کوچک به نظر می رسند. و هر چه جسم دورتر قرار گیرد، اندازه زاویه ای آن کوچکتر خواهد بود.

تلسکوپ نوری سیستمی است که زاویه میل محور نوری یک پرتو موازی نور را تغییر می دهد. این سیستم نوری نامیده می شود کانونی. ویژگی آن در این است که پرتوهای نور در یک پرتو موازی وارد آن می شوند و در همان پرتو موازی خارج می شوند، اما در زوایای مختلف، متفاوت از زوایای مشاهده با چشم غیر مسلح.

سیستم فوکال از یک لنز و یک چشمی تشکیل شده است. عدسی به سمت جسم مشاهده شده و چشمی رو به چشم ناظر است. آنها طوری قرار می گیرند که فوکوس جلوی چشمی با فوکوس پشتی لنز منطبق باشد.

یک تلسکوپ نوری تابش الکترومغناطیسی را در طیف مرئی جمع آوری و متمرکز می کند. اگر در طراحی آن فقط از عدسی استفاده شود، چنین تلسکوپی نامیده می شود انکسارگر یا یک تلسکوپ دیوپتر. اگر فقط آینه وجود داشته باشد، نامیده می شود بازتابنده یا یک تلسکوپ کاتاپریک. تلسکوپ‌های نوری مختلط وجود دارند که هم عدسی و هم آینه دارند. نامیده می شوند عدسی آینه ای ، یا کاتادیوپتری.

تلسکوپ "کلاسیک" که در روزهای ناوگان قایقرانی مورد استفاده قرار می گرفت، شامل یک عدسی و یک چشمی بود. عدسی یک عدسی همگرا مثبت بود که تصویری واقعی از جسم ایجاد می کرد. تصویر بزرگ شده توسط ناظر از طریق چشمی مشاهده شد - یک عدسی واگرا منفی.

نقاشی های ساده ترین تلسکوپ نوری توسط لئوناردو قبل از وینچی در سال 1509 ایجاد شد. اپتیک هلندی نویسنده این تلسکوپ در نظر گرفته می شود. جان لیپرشی، که اختراع خود را در سال 1608 در لاهه به نمایش گذاشت.

گالیله گالیله در سال 1609 یک تلسکوپ را به تلسکوپ تبدیل کرد. دستگاهی که او ایجاد کرد دارای عدسی و چشمی بود و بزرگنمایی 3 برابری داشت. گالیله بعدها تلسکوپی با بزرگنمایی 8 برابر ساخت. اما طرح های او بسیار بزرگ بود. بنابراین قطر عدسی تلسکوپ با بزرگنمایی 32 برابر 4.5 متر و طول خود تلسکوپ حدود یک متر بود.

ریاضیدان یونانی پیشنهاد کرد که نام تلسکوپ را برای ابزار گالیله بگذارند. جیووانی دمیسیانیدر سال 1611

این گالیله بود که برای اولین بار تلسکوپ را به سمت آسمان گرفت و لکه هایی را روی خورشید، کوه ها و دهانه های ماه دید و ستارگان کهکشان راه شیری را بررسی کرد.

تلسکوپ گالیله نمونه ای از تلسکوپ شکستی ساده است. عدسی در آن یک عدسی همگرا است. در صفحه کانونی (عمود بر محور نوری و عبور از کانون)، تصویر کاهش یافته ای از جسم مورد نظر به دست می آید. چشمی که یک عدسی واگرا است، دیدن یک تصویر بزرگ‌نمایی شده را ممکن می‌سازد. تلسکوپ گالیله بزرگنمایی ضعیفی از یک جسم دور ارائه می دهد. در تلسکوپ های مدرن از آن استفاده نمی شود، اما از طرح مشابهی در دوربین های دوچشمی تئاتر استفاده می شود.

در سال 1611 دانشمند آلمانی یوهانس کپلرطراحی پیشرفته تری ارائه کرد. او به جای یک عدسی واگرا، یک عدسی همگرا را در چشمی قرار داد. تصویر وارونه شد. این امر برای رصد اجرام زمینی ناراحتی ایجاد کرد، اما برای اجرام فضایی کاملاً قابل قبول بود. در چنین تلسکوپی، یک تصویر میانی در پشت فوکوس عدسی وجود داشت که می توان یک مقیاس اندازه گیری یا صفحه عکاسی در آن تعبیه کرد. این نوع تلسکوپ بلافاصله کاربرد خود را در نجوم پیدا کرد.

که در تلسکوپ های بازتابیبه جای عدسی، عنصر جمع‌آوری کننده یک آینه مقعر است که صفحه کانونی عقب آن با صفحه کانونی جلویی چشمی در یک راستا قرار دارد.

تلسکوپ آینه ای توسط اسحاق نیوتن در سال 1667 اختراع شد. در طراحی آن، آینه اصلی پرتوهای نور موازی را جمع آوری می کند. برای جلوگیری از مسدود شدن جریان نور توسط ناظر، یک آینه تخت در مسیر پرتوهای بازتاب شده قرار می گیرد که آنها را از محور نوری منحرف می کند. تصویر از طریق چشمی مشاهده می شود.

به جای چشمی، می‌توانید یک فیلم عکاسی یا یک ماتریس حساس به نور قرار دهید که تصویری را که روی آن پخش می‌شود به سیگنال الکتریکی آنالوگ یا داده‌های دیجیتال تبدیل می‌کند.

که در تلسکوپ های عدسی آینه ایعدسی یک آینه کروی است و سیستم عدسی انحرافات - خطاهای تصویر ناشی از انحراف پرتو نور از جهت ایده آل را جبران می کند. آنها در هر سیستم نوری واقعی وجود دارند. در نتیجه انحرافات، تصویر یک نقطه تار شده و نامشخص می شود.

اخترشناسان از تلسکوپ های نوری برای رصد اجرام آسمانی استفاده می کنند.

اما کیهان چیزی بیش از نور به زمین می فرستد. امواج رادیویی، اشعه ایکس و تشعشعات گاما از فضا به ما می آیند.

رادیو تلسکوپ

این تلسکوپ برای دریافت امواج رادیویی ساطع شده از اجرام آسمانی در منظومه شمسی، کهکشان و مگا کهکشان طراحی شده است و ساختار فضایی، مختصات، شدت تابش و طیف آنها را تعیین می کند. عناصر اصلی آن یک آنتن گیرنده و یک گیرنده بسیار حساس - یک رادیومتر است.

این آنتن قابلیت دریافت امواج میلی متری، سانتی متری، دسی متری و متری را دارد. اغلب این یک بازتابنده آینه سهموی است که کانون آن تابش دهنده است. این وسیله ای است که در آن تشعشعات رادیویی هدایت شده توسط یک آینه جمع آوری می شود. این تشعشع سپس به ورودی پرتو سنج منتقل می شود و در آنجا تقویت می شود و به شکلی مناسب برای ضبط تبدیل می شود. این می تواند یک سیگنال آنالوگ باشد که توسط یک ضبط کننده ضبط می شود یا یک سیگنال دیجیتال که روی هارد دیسک ضبط می شود.

برای ساختن تصویری از جسم مشاهده شده، رادیو تلسکوپ انرژی تابش (روشنایی) را در هر نقطه اندازه گیری می کند.

تلسکوپ های فضایی

جو زمین تابش نوری، مادون قرمز و تابش رادیویی را منتقل می کند. و تشعشعات فرابنفش و اشعه ایکس توسط جو به تأخیر می افتد. بنابراین، آنها را فقط می توان از فضا، نصب شده بر روی ماهواره های مصنوعی زمین، موشک های فضایی یا ایستگاه های مداری مشاهده کرد.

تلسکوپ های اشعه ایکس برای مشاهده اجرام در طیف اشعه ایکس طراحی شده اند، بنابراین بر روی ماهواره های مصنوعی زمین یا موشک های فضایی نصب می شوند، زیرا جو زمین چنین پرتوهایی را منتقل نمی کند.

پرتوهای ایکس از ستاره ها، خوشه های کهکشانی و سیاهچاله ها ساطع می شوند.

وظایف عدسی در تلسکوپ اشعه ایکس توسط یک آینه اشعه ایکس انجام می شود. از آنجایی که تابش اشعه ایکس تقریباً به طور کامل از مواد عبور می کند یا توسط آن جذب می شود، آینه های معمولی را نمی توان در تلسکوپ های اشعه ایکس استفاده کرد. بنابراین، برای متمرکز کردن پرتوها، اغلب از آینه‌های فرورفتگی مورب ساخته شده از فلزات استفاده می‌شود.

علاوه بر تلسکوپ های اشعه ایکس، تلسکوپ های فرابنفش ، در پرتو فرابنفش عمل می کند.

تلسکوپ های پرتو گاما

همه تلسکوپ های پرتو گاما روی اجرام فضایی قرار ندارند. تلسکوپ های زمینی وجود دارند که تابش گامای کیهانی با انرژی فوق العاده بالا را مطالعه می کنند. اما چگونه می توان تشعشعات گاما در سطح زمین را در صورت جذب اتمسفر تشخیص داد؟ معلوم می‌شود که فوتون‌های گامای کیهانی با انرژی‌های فوق‌العاده که وارد جو شده‌اند، الکترون‌های سریع ثانویه را از اتم‌ها که منابع فوتون هستند، «بیرون می‌آورند». به نظر می رسد، که توسط تلسکوپ واقع در زمین ثبت شده است.

پرتوهای ایکس طیفی از تشعشعات الکترومغناطیسی با طول موج 0.01 تا 10 نانومتر، حد واسط بین طیف فرابنفش و پرتوهای گاما هستند. از آنجایی که فوتون های این محدوده دارای انرژی بالایی هستند، توانایی یونیزاسیون و نفوذ بالایی دارند که محدوده استفاده عملی آنها را مشخص می کند. همین خواص آنها را برای موجودات زنده بسیار خطرناک می کند. جو زمین از ما در برابر اشعه ایکس که از فضا می آید محافظت می کند. با این حال، از دیدگاه اخترشناسان، آنها مورد توجه خاص هستند، زیرا آنها اطلاعات مهمی را در مورد ماده گرم شده تا دمای بسیار بالا (در حد میلیون ها کلوین) و فرآیندهایی که منجر به چنین گرمایی می شود، حمل می کنند.
همانند برد UV، اولین تلاش ها برای عکاسی از کره آسمانی در طیف پرتو ایکس با تجهیزات نصب شده بر روی موشک های ژئوفیزیکی در ارتفاع بالا انجام شد. مشکل اصلی در اینجا این بود که روش‌های متمرکز «متعارف» - با استفاده از عدسی‌ها یا آینه‌های مقعر - برای پرتوهای پرانرژی غیرقابل قبول هستند، بنابراین باید از فناوری پیچیده «تعداد چرا» استفاده می‌شد. چنین سیستم‌های فوکوس‌کننده‌ای دارای جرم و ابعاد بسیار بزرگ‌تری نسبت به ابزارهای اپتیکی هستند و وسایل پرتاب به اندازه کافی قدرتمند باید ظاهر می‌شدند تا تلسکوپ‌های اشعه ایکس در نهایت وارد مدارهای پایین زمین شوند.
اولین تلاش موفق از این دست، ماهواره آمریکایی اوهورو (کاوشگر 42) بود که از سال 1970 تا 1973 فعالیت کرد. همچنین اولین فضاپیمای هلندی ANS (ماهواره نجومی هلند) که در آگوست 1974 پرتاب شد و دو فضاپیمای NEAO (NASA) قابل ذکر است. رصدخانه ها - دومین آنها، که در 13 نوامبر 1978 به مدار زمین پرتاب شد، به نام آلبرت انیشتین نامگذاری شد. در 21 فوریه 1979، ژاپن دستگاه Hakucho (CORSA-b) را به فضا پرتاب کرد که تا سال 1985 "آسمان پرتو ایکس" را رصد می کرد. برای بیش از هشت سال، از سال 1993 تا 2001، دومین تلسکوپ ژاپنی پرانرژی ASCA (ASTRO-). د) عمل کرد. آژانس فضایی اروپا با ماهواره های EXOSAT (ماهواره رصدخانه اشعه ایکس اروپا، 1983-1986) و BeppoSAX (1996-2003) خود را در این جهت مشخص کرد. در آغاز سال 2012، عملکرد یکی از "کبدهای بلند کیهانی" - تلسکوپ مداری کاوشگر زمان بندی اشعه ایکس Rossi، که در 30 دسامبر 1995 پرتاب شد، متوقف شد.

سوم از چهار بزرگ

تلسکوپ پرتو ایکس چاندرا، که در 23 ژوئیه 1999 با فضاپیمای قابل استفاده مجدد کلمبیا (ماموریت STS-93) به مدار تحویل شد، سومین رصدخانه بزرگ ناسا بود که بین سال‌های 1990 و 2003 پرتاب شد. این تلسکوپ به افتخار این فیزیکدان آمریکایی نامگذاری شد. و اخترفیزیکدان هندی الاصل سوبرامانی چاندراسهکار.

مدار زمین مرکزی با ارتفاع اوج 139 هزار کیلومتری و حضیض حدود 16 هزار کیلومتر امکان جلسات رصد مداوم تا 55 ساعت را فراهم می کند که در مقایسه با همین شاخص برای ماهواره های زمینی در مدار پایین بسیار بیشتر است. انتخاب مدار همچنین به این دلیل است که تابش اشعه ایکس حتی توسط گازهای کمیاب موجود در بالاترین لایه های جو زمین - در ارتفاعاتی که اکثر ماهواره های مصنوعی در آن کار می کنند - به طور قابل توجهی جذب می شود. دوره مداری 64.2 ساعت است که چاندرا 85 درصد از این زمان را خارج از کمربندهای تشعشعی زمین می گذراند. عیب چنین مداری به ویژه عدم امکان اعزام تیم تعمیر به تلسکوپ است (همانطور که بارها در مورد رصدخانه هابل انجام شده است).

ویژگی های فنی تلسکوپ چاندرا > وزن: 4620 کیلوگرم > طول: 18 متر > دیافراگم: 120 سانتی متر > فاصله کانونی: 10 متر > مساحت جمع آوری آینه ها: 1100 سانتی متر مربع > محدوده حساسیت طیفی: 0.12-12.5 نانومتر (0.1-10 keV) اهداف علمی اصلی: > مطالعه سیاهچاله ها در مراکز کهکشان ها > جستجو و مطالعه سیاهچاله های کلان جرم، فرآیندهای تشکیل آنها، تکامل، ادغام احتمالی > مشاهده هسته کهکشان های فعال و مجاورت سیاهچاله های کلان پرجرم > مطالعه ستارگان نوترونی، تپ اخترهای اشعه ایکس، بقایای ابرنواخترها > ثبت تابش اشعه ایکس از اجسام منظومه شمسی > مطالعه مناطق تشکیل ستاره فعال، فرآیندهای تشکیل و تکامل خوشه های کهکشانی.

تلسکوپ فضایی

تلسکوپ اشعه ایکس تخصص نسبتاً باریکی دارد. این برای مشاهده تابش اجرام بسیار داغ در جهان - مانند ستاره های در حال انفجار، خوشه های کهکشانی، و ماده در مجاورت سیاهچاله ها طراحی شده است. با این حال، همچنین می‌تواند تشعشعات پرانرژی را که به روشی در جو و سطوح اجرام مختلف منظومه شمسی ایجاد می‌شود، شناسایی کند. در ابتدا برنامه ریزی شده بود که چاندرا به مدت 5 سال در فضا کار کند، اما با توجه به شرایط خوب سیستم های داخلی آن، عملکرد آن چندین بار تمدید شده است (آخرین بار در سال 2012).

اولین رصد تلسکوپ

بقایای کهکشانی انفجارهای ابرنواختر منبع اطلاعات ارزشمندی در مورد کیهان است که نتایج تجزیه و تحلیل مشاهدات تلسکوپ چاندرا نشان می دهد. به طور خاص، با کمک آن، ساختار باقیمانده Cassiopeia A به تفصیل توضیح داده شد، نقشه ای از تمام جریان های ورودی و خروجی ماده و امواج ضربه ای ایجاد شد، جریان های خروجی ماده بین ستاره ای و دور ستاره ای قبل از انفجار ابرنواختر از نظر فضایی جدا شدند، و مناطق شتاب پرتو کیهانی محلی شد. نتایج کمتر مهم، تشخیص قابل اعتماد خطوط گسترده انتشار قوی باقیمانده در حالت طیف‌سنجی با وضوح فضایی فوق‌العاده بالا و نقشه‌برداری توزیع عناصر از کربن به آهن در انتشار ماده بود. سن بقایای تعیین شده از این مشاهدات تقریباً 140 سال است که تقریباً مشابه برآوردهای انجام شده توسط روش های دیگر است. مقایسه سن و اندازه خطی سایر بقایای ابرنواختر توانایی تلسکوپ چاندرا را برای اندازه‌گیری سرعت انبساط شعاعی آن‌ها در مقیاس‌های تقریباً خرد نشان داد: برای مثال، در طی 22 سال، اندازه باقیمانده ابرنواختر SN 1987A در ابر ماژلانی بزرگ 6 تغییر کرد. فقط 4 ثانیه قوسی

سحابی که توسط یک تپ اختر سوخت می شود

بسیاری از ستاره شناسان خاطرنشان می کنند که یکی از چشمگیرترین مزایای تلسکوپ چاندرا توانایی آن در مطالعه ساختار ظریف به اصطلاح پلریون ها (سحابی های باد تپنده - PWN) - سحابی هایی است که توسط ماده تپ اختر تغذیه می شوند، که ویژگی آن است. اندازه بسیار کوچک - به ترتیب چند ثانیه قوسی. چاندرا به ویژه در مطالعه چنین جسمی در صورت فلکی ولا - تپ اختر ولا - موفق بود. در حال حاضر، این پلریون بیشترین مطالعه را دارد.

این تصویر چاندرا از سحابی فشرده در اطراف تپ اختر Vela ساختار جالبی متشکل از دو موج ضربه ای قوس دار را نشان می دهد. آنها زمانی تشکیل شدند که ابری از گاز در اطراف تپ اختر با مواد سحابی در حین حرکت در آن برخورد کرد. جت های ساطع شده توسط تپ اختر به صورت قطعات مستقیم روشن و عمود بر کمان قابل مشاهده هستند. جهت آنها عملاً با جهت حرکت جسم فوق متراکم منطبق است. اعتقاد بر این است که آنها به دلیل چرخش آن و همچنین برهمکنش ماده با میدان های الکتریکی و مغناطیسی قدرتمند در مجاورت آن به وجود می آیند.

تغییر در شکل و روشنایی جت ها.

تلسکوپ فضایی

عکسبرداری مجدد از تپ اختر Vela توسط رصدخانه پرتو ایکس چاندرا تغییرات قابل توجهی را در شکل و روشنایی جت ها در مدت زمان نسبتاً کوتاه نشان داد. در اینجا چهار تصویر از 13 تصویر او ارائه شده است که در طی دو سال و نیم گرفته شده است. طول جت ها به نیم سال نوری (حدود 5 تریلیون کیلومتر) می رسد و عرض آنها تقریباً ثابت می ماند و از 200 میلیارد کیلومتر تجاوز نمی کند که می توان با وجود یک میدان مغناطیسی "محدود" در آنها توضیح داد. سرعت ماده پرتاب شده توسط تپ اختر تقریباً نصف سرعت نور است. در چنین جریان‌های نسبیتی ذرات باردار، ناپایداری‌هایی باید ایجاد شود که قبلاً در آزمایش‌ها در شتاب‌دهنده‌های ویژه مشاهده شده‌اند. اکنون آنها توانسته اند با استفاده از نمونه ای از یک شی اخترفیزیکی واقعی ثبت شوند. تابش اشعه ایکس در این مورد از برهمکنش الکترون های فوق سریع و پوزیترون ها با خطوط میدان مغناطیسی ناشی می شود.
دانشمندان انتظار دارند ناپایداری مشابهی را در جت های ساطع شده از سیاهچاله های کلان پرجرم در مراکز کهکشان ها بیابند، اما مقیاس زمانی آن باید بسیار بزرگتر باشد (در حدود صدها و هزاران سال).
سحابی خرچنگ (Ml) بقایای یکی از درخشان ترین انفجارهای ابرنواختر در تاریخ بشر است که در سال 1054 مشاهده شد. اطلاعات مربوط به آن در ژاپنی، چینی و همچنین برخی از تواریخ عرب موجود است.

1. ستاره های جوان خورشید مانند.مشاهدات طولانی مدت از خوشه های ستاره ای در سحابی شکارچی (M42) نشان داده است که ستارگان جوان با جرم خورشیدی، با سنی از 1 تا 10 میلیون سال، فعالیت شعله ور در مقیاس بزرگ را نشان می دهند، به ویژه در محدوده پرتو ایکس قابل توجه است، در حالی که فرکانس شراره ها و انرژی آنها تقریباً یک مرتبه بزرگتر از فرآیندهای مشابه مشاهده شده در خورشید ما است که سن آن نزدیک به 4.6 میلیارد سال است. این می تواند به طور قابل توجهی بر شکل گیری سیارات و مناطق قابل سکونت در اطراف چنین ستارگانی تأثیر بگذارد. 2. ابرنواخترها و بقایای ابرنواخترها.تصاویر و طیف‌های ابرنواختر به‌دست‌آمده توسط تلسکوپ چاندرا امکان مطالعه دینامیک امواج ضربه‌ای ایجاد شده در اثر انفجار ستارگان پرجرم و همچنین مکانیسم‌های شتاب الکترون‌ها و پروتون‌ها به سرعت‌های نزدیک به نور، تعیین مقدار و توزیع را فراهم می‌کند. عناصر سنگینی که در طی فوران تشکیل می شوند و مکانیسم های خود فوران را مطالعه کنید. 3. حلقه های اطراف تپ اخترها و جت ها.تصاویر چاندرا از سحابی خرچنگ و دیگر بقایای ابرنواختر حلقه‌ها و فواره‌های خیره‌کننده را نشان می‌دهند - پرتاب‌های ذرات پرانرژی که از ستاره‌های نوترونی به سرعت در حال چرخش ساطع می‌شوند. این نشان می دهد که آنها می توانند به عنوان مولدهای قدرتمند چنین ذرات عمل کنند. 4. سیاهچاله های توده های ستاره ای.کشف دو سیاهچاله (BHs)، که جرم آنها بیش از 15 جرم خورشید است، به عنوان نقطه شروعی برای بازنگری ایده ها در مورد مکانیسم های احتمالی تکامل آنها عمل کرد. 5. Sagittarius A* یک سیاهچاله در مرکز کهکشان راه شیری است.تلسکوپ چاندرا خروجی انرژی و سرعت از دست دادن ماده را در منبع رادیویی Sagittarius A* اندازه گیری کرد، سیاهچاله ای عظیم که در مرکز کهکشان ما (در جهت صورت فلکی قوس) واقع شده است. این داده ها به اخترشناسان اجازه می دهد تا به این نتیجه برسند که سطح پایین فعلی فعالیت آن نتیجه مستقیم فقدان ذخایر "سوخت" در مجاورت آن نیست. 6. سیاهچاله های دوتایی.در یکی از کهکشان ها، چاندرا دو سیاهچاله بسیار پرجرم را کشف کرد که طبق محاسبات به زودی ادغام خواهند شد. این امکان وجود دارد که سیاهچاله ها دقیقاً در مرکز کهکشان ها رشد کنند. 7. سیاهچاله هایی که ماده را به بیرون پرتاب می کنند.تصاویر چاندرا از خوشه های کهکشانی شواهد چشمگیری از فعالیت انفجاری طولانی مدت و مکرر مرتبط با سیاهچاله های پرجرم در حال چرخش را در اختیار ناظران قرار می دهد. این فعالیت منجر به تبدیل بسیار کارآمد انرژی گرانشی ماده ای که روی سیاهچاله می افتد به جریان هایی از ذرات پرانرژی می شود. بنابراین، سیاهچاله ها از "غرق" به منابع قدرتمند انرژی تبدیل می شوند، به همین دلیل آنها نقش کلیدی در تکامل کهکشان های عظیم دارند. 8. "سرشماری" سیاهچاله ها.هنگام پردازش نتایج رصدی در برنامه میدان عمیق چاندرا، صدها سیاهچاله بسیار پرجرم کشف شد که دیسک های برافزایشی در مجاورت آنها در طول چرخش اشعه ایکس ساطع می کنند. وجود این منابع می تواند تقریباً تمام "درخشش" پرتو ایکس آسمان را توضیح دهد که بیش از 40 سال پیش کشف شد و اکنون توضیح کافی دریافت کرده است. "سرشماری" سیاهچاله های کلان پرجرم بینشی را در مورد زمان شکل گیری این اجرام و تکامل آنها فراهم می کند. کارشناسان همچنین در مورد کشف احتمالی به اصطلاح "سیاهچاله های جرم متوسط" - در واقع دسته جدیدی از اجرام این کلاس صحبت می کنند. 9. ماده تاریک.مشاهدات خوشه گلوله و تعدادی دیگر از خوشه های کهکشانی، که توسط تلسکوپ چاندرا در ارتباط با چندین تلسکوپ نوری انجام شد، به شواهد غیرقابل انکاری تبدیل شده است که بیشتر ماده در جهان به شکل ماده تاریک است. حضور آن از طریق تأثیر گرانشی بر ماده "عادی" - الکترون ها، پروتون ها و نوترون ها، که اتم های "معمولی" را تشکیل می دهند، آشکار می شود. با این حال، تشخیص مستقیم این جزء از جهان (حداقل در زمان ما) امکان پذیر نیست. مطالعات پیمایشی روی بسیاری از خوشه‌های کهکشانی تأیید کرده است که کیهان دارای ماده تاریک پنج برابر بیشتر از ماده «معمولی» است. 10. انرژی تاریک.داده های رصدی به دست آمده توسط تلسکوپ چاندرا در مورد سرعت رشد خوشه های کهکشانی نشان داد که انبساط کیهان در حال شتاب است - عمدتاً به دلیل غلبه ماده ای در فضا به نام "انرژی تاریک". این تأیید مستقل از کشف، که از طریق تجزیه و تحلیل مشاهدات نوری ابرنواخترهای دوردست انجام شده است، هر گونه جایگزینی برای نسبیت عام را رد می کند و محدودیت ها را بر ماهیت انرژی تاریک تشدید می کند. از دیگر دستاوردهای علمی موفق ترین تلسکوپ پرتو ایکس می توان به مطالعات طیفی دقیق از فعالیت سیاهچاله های کلان جرم در مراکز کهکشان ها (شامل شناسایی سیاهچاله های پرجرم دو برابر تخمین های قبلی)، داده های جدید در مورد فرآیندهای شکل گیری اشاره کرد. خوشه‌های کهکشانی و تکامل آنها، و همچنین ایجاد یک فهرست مشترک کاتالوگ منبع چاندرا (CSC)، حاوی بیش از 250 هزار منبع پرتو ایکس در 1٪ از کل مساحت آسمان و با استفاده از داده‌های 10 هزار رصد منفرد از بسیاری از منابع. انواع مختلف (ستاره های نزدیک به مرکز کهکشان راه شیری، دوتایی های پرتو ایکس کهکشانی و فراکهکشانی، هسته کهکشان های فعال و غیره).

10 دستاورد برتر علمی چاندرا

بیش از 900 سال پس از انفجار یک ابرنواختر درخشان در صورت فلکی ثور، یک سحابی گازی در حال انبساط در جای خود قابل مشاهده است که در مرکز آن یک ستاره نوترونی فوق متراکم - یک تپ اختر وجود دارد. به تابش انرژی و انتشار جریان هایی از ذرات پر انرژی ادامه می دهد. علیرغم اینکه تنها از طریق تلسکوپ های بزرگ می توان آن را مشاهده کرد، کل انرژی آزاد شده این جسم 100 هزار بار بیشتر از قدرت تابش خورشید است.
الکترون‌های پرانرژی که پرتوهای ایکس ساطع می‌کنند سریع‌تر انرژی خود را از دست می‌دهند و زمانی برای «پرواز» دور از مرکز سحابی از جایی که پرتاب شده‌اند، ندارند، بنابراین اندازه ظاهری ناحیه‌ای که در محدوده طول موج بلندتر ساطع می‌کند، بسیار بزرگ‌تر از پلریون که توسط تلسکوپ چاندرا عکس گرفته شده است.

سحابی خرچنگ تقریباً دائماً توسط ابزارهای زمینی و فضایی رصد می شود، به استثنای دوره هایی از زمانی که خورشید در آسمان از آن دور نیست. بدون اغراق، این شی را می توان یکی از مورد مطالعه ترین "جاذبه های آسمانی" نامید.