Transcript Eksperimentalne metode u astronomiji ć Kristijan Kari
Eksperimentalne metode u astronomiji
Kristijan Kari ć
Uvod
Astronomija-najstarija znanost
Povijest astronomije
Područja astronomije
Opažačka
astronomija Teorijska astrofizika Interdisciplinarnost ( astrobiologija, arheoastronomija, astrokemija….)
Zaključak
Povijest astronomije “vremenska linija”
Svemirska era Moderna astronomija (1650 Renesansna astronomija (1400 -1650)
1957
Kepler
1958
Bruno
1961
30 000 pr.n.e.
– danas)
Huygens - otkrio Saturnove prstenove Newton Descartes - Vostok1 Teorija opće gravitacije Hubble, E. neuspješna misija (USA) Doplerov efekt (1842) Stonehenge prvi let čovjeka u svemir – maglice su spiralne galaksije
1970
50-tih i 60-tih – izgrađeni veliki teleskopi - satelit za rendgenske zrake - Uhuru
Starogrčka astronomija
Thales pomrčina Anaximander, Pitagorejci Aristotel - Zemlja je sfera Eratosten, Ptolemej geocentrični sustav
1983
- prvi sateliti za infracrvene spektre (iznad 700 km)
1992
- COBE (Cosmic backrgorund Explorer satelit)
1996
-
1997
: Mars Pathfinder, Mars Rover
nove misije : Spirit i Opportunity
1400 1650 danas 30000 pr.n.e.
500 pr.n.e.
0
Opažačka astronomija
promatranje golim okom teleskopi ostali uređaji spektograf, kompjuteri, CCD - fotodiode
Promatranje golim okom Mjerenje promjera udaljenog (astronomskog) objekta Alat: kutomjer i 2 ravnala sve do 17.st.- Galileo: supernove, komete; stare kamene strukture za promatranje Sunca Tycho Brahe, njegove podatke koristio je Kepler, pomoću njih kreirao zakone gibanja nebeskih tijela
za mjesec
A
kut
0,5
2
L
D
2
DA
3350
km
Teleskopi
•
Optička astronomija
• • Radio astronomija • Infracrvena astronomija
Visoko energetska astronomija
Optički teleskopi - refraktori
refratktori
, prvi teleskopi 2 konvergentne leće: objektiv i okular (žarište okulara i objektiva praktički u istoj točki)
povećanje teleskopa
M f ok
tg
1
tg
0
f ob f ok
Optički teleskopi - reflektori
objektiv je parabolično zrcalo povećanje je jednako omjeru 1 / 0 nema aberacije reflektori se mogu koristiti za širi spektar svjetlosti od refraktora
Optički teleskopi - reflektori
Liquid mirror telescope
(LMT) - zemaljski i svemirski teleskopi 1% cijene standardnog teleskopa na Zemlji nedostatak-mora biti fiksno postavljen prema gore
Liquid mirror telescope
(LMT)
nedostaci refraktora odnosno prednosti reflektora difrakcija svjetlosti – stvara prsten oko točke koju promatramo moć razlučivanja – limitirana je valnom duljinom svjetlosti više teleskopa
D
D
100
0, 02
5
cm
arc
sec
Detekcija
ranije detekcija okom i skiciranje na papir svjetlo se ˝sprema˝ ponekad i satima detektori: kemijski – film elektronički – slično digitalnim kamerama
Kemijski detektori
do 1980- tih- fotografski film za snimanje film apsorbira fotone neefikasan proces – samo 4% fotona koji pogode film konstruiraju film
Elektronički detektori
digitalni fotoaparati upadna svjetlost pogađa poluvodičku površinu- omogućuje elektronima da se gibaju površinom površina podijeljena u tisuće piksela- broj elektrona je proporcionalan broju fotona intenzitetu svjetlosti uređaj priključen na kompjuter koji broji elektrone
CCD - Charge couple device
fotodetektori poredani po stupcima i osjetljivi na određene boje, (RGB) najviše na zelenu; procesor na osnovu algoritma izračunava ostale vrijednosti, plavu i crvenu
Astronomija X zraka (visokoenergentska) Atmosfera nepropusna za X – zrake pa se teleskopi nalaze u Zemljinoj orbiti
Astronomija X zraka
X zrake emitiraju vrlo vrući plinovi (1-100 milijuna K) X zračenje ima i zrači 100 000 puta više energije nego Sunce neutronske zvijezde i crne rupe zrače X zračenje do danas detektirano tisuće izvora fotoni energija viših od 30 keV imaju doseg nekoliko metara u zraku, od 0,5 do 5 keV (najćešća količina energije nebeskih tijela) apsorbirana u 10 cm zraka
Metode promatranja
sondirajuća raketa baloni
Sateliti u Zemljinoj orbiti
detektira cijeli spektar X zraka- za razliku od balona detekcija nije vremenski ograničena – za razliku od sondirajućih raketa Detekcija CCD detektorom, kao u optičkim uređajima Vidljiva svjetlost – 1 foton proizvede 1 elektron X zrake- 1 foton proizvede 100-1000 elektrona
Chandra X - ray Observatory
Leti na 1/3 udaljenosti do Mjeseca Najveći satelit lansiran
suttlom
Vrlo glatka zrcala od iridija i zlata Zrake upadaju pod velikim kutevima
Mars Pathfinder
1996 -1997 (brzo, dobro, jeftino) – do 150 mil. dolara
Mars Rover
– analiza Marsove atmosfere, klime, geologije, kamenja robotska misija supersonični padobran,
rakete
i veliki
airbag
16 500
slika Lander; 550 Rover; 15 kemijskih analiza akcelerometar, magnetometar, meteorološki senzori
Nove misije
Spirit i Opportunity bolja pokretljivost otkrili ˝stari Mars˝- vlažan i nastanjiv
Buduće misije
Zaključak
vrlo široko područje istraživanja porijeklo i nastanak Svemira život u Svemiru teraformiranje?
Kraj
( spontani pljesak )