ASTRONOMICKÉ PŘÍSTROJE DALEKOHLEDY – REFRAKTORY A REFLEKTORY, UŽITEČNÁ ZVĚTŠENÍ, OPTICKÉ VADY, MONTÁŽE, CCD KAMERY, SPEKTROSKOPIE DALEKOHLEDY • proč nezkoumáme vesmír jen pouhýma očima? • dalekohledy soustředí záření z větší plochy • umožní lepší úhlové rozlišení • nejen světlo • dávají možnost detektorem získat trvalý záznam • dnes je přesnější mluvit o „pozorovacích systémech“, které jsou složeny z několika částí: • dalekohled (reflektor, refraktor, katadioptrický d.) • měřící zařízení (fotoaparát, kamera, spektrograf ...) • detektor (oko, fot. emulze, fotonásobič, CCD) DALEKOHLEDY • dalekohled se skládá z hlavního optického prvku – tzv. objektivu, který vytváří obraz v ohniskové rovině (ohnisková vzdálenost) • obraz si lze (mimo jiné) prohlížet jiným optickým prvkem – okulárem (lupa) • obecně pak jde vždy o: • zobrazování • fotometrie – měření vlastností záření DALEKOHLED • charakteristiky • průměr hlavního objektivu (vstupní pupily) D • ohnisková vzdálenost f • světelnost = f/D • zvětšení fobj / fokul • velikost zorného pole DALEKOHLEDY • úhlové rozlišení ani bodový zdroj se nezobrazí jako bod, ale jako kruhový difrakční obraz – tzv. Airyho disk • tak je dáno maximální úhlové rozlišení dalekohledu (difrakční limit) • seeing bývá větší D   22,1 = DALEKOHLED DALEKOHLEDY – REFRAKTOR DALEKOHLEDY – REFRAKTORY DALEKOHLEDY – REFLEKTOR VADY OPTIKY • velmi dobře zpracovaný text o vadách optiky je zde • kvalita optických přístrojů MONTÁŽE • azimutální montáž • stativ s vidlicí • Dobsonova montáž • azimutální montáže u velkých dalekohledů převažují • paralaktická montáž • německá montáž, hmotnost tubusu je kompenzována protizávažím • vidlicová paralaktická montáž, tubus dalekohledu je držen v těžišti jednou či dvěma vidlicemi MONTÁŽE HISTORICKÝ VÝVOJ • refraktory dosáhly limitujícího rozměru • rozvoj reflektorů na bázi monolitického skleněného primárního zrcadla • Mt. Palomar, Haleův reflektor • Zelenčukskaja, BTA • následuje technologický zlom, použití tenkých nebo segmentovaných primárních zrcadel • průměr primárního zrcadla není vše, rozhoduje detektor DALŠÍ VÝVOJ • observatoře na oběžné dráze, HST • průměr ani detektor nejsou vše, rozhoduje adaptivní optika • pozemské observatoře opět mohou konkurovat těm kosmickým • budoucnost - na každý astronomický problém je potřeba zvolit ten správný pozorovací prostředek KOLIK OČÍ MÁTE POD TUBUSEM, PANE? • netradiční jednotka nám může nahradit informaci o průměru dalekohledu • Galileo 25 očí • Yerkes 16 kiloočí • lord Rosse 52 kiloočí • Mt. Wilson 100 kiloočí • Mt. Palomar 400 kiloočí • HST 90 kiloočí TOP 10 • Very Large Telescope • 4x 8,2 m - 4,2 megaočí • ESO, Cerro Paranal • samostatně pracují od r. 2001, již fungují i jako interferometr • optika R-Ch, altazimut TOP 10 • Keckovy dalekohledy • 2x 9,82 m - 3,06 megaočí • Caltech, Mauna Kea • 1991, 1996 • optika R-Ch, 36 hexagon. segmentů, altazimut, 300 t TOP 10 • Large Binocular Telescope • 2 x 8,4 m - 2,2 megaočí • 12 partnerů USA, Itálie, SRN, Mt. Graham • dokončení r. 2004 • optika Cass, altazimut, 350 t TOP 10 • Gran Telescopio Canarias • 10,4 m - 1,7 megaočí • Španělsko a partneři, La Palma, Kanárské ostrovy • dokončení r. 2006 • optika R-Ch, altazimut, obdoba Keckova dal., 36 hexagonálních segmentů o 1,9 m TOP 10 • Hobby - Eberly Telescope • 9,1 m - 1,3 megaočí • 5 univerzit USA, SRN, Mount Fowlkes, Texas • dokončení r. 1997 • sférický tvar, pouze azimut, výška je fixní 55 st., 100 t TOP 10 • Southern African Large Telescope • cca 10 m - 1,5 megaočí • dvojče HET, Sutherland, JAR • dokončení r. 2005 • sférický tvar, pouze azimut, výška je fixní 55 st., 100 t TOP 10 • Subaru • 8,2 m - 1,05 megaočí • Japonsko, Mauna Kea • dokončení r. 1999 • optika R-Ch, altazimut, hmotnost 500 tun, budova rotuje s dalekohledem TOP 10 • Gemini (sever) • 8,1 m - 1,02 megaočí • Mauna Kea • dokončení r. 2000 • optika R-Ch, altazimut, hmotnost 342 t TOP 10 • Gemini (jih) • 8,1 m - 1,02 megaočí • USA, GB, Kanada, Chile, Austrálie, Argentina, Brazílie, spravuje AURA, Cerro Pachón • dokončení r. 2001 • optika R-Ch, altazimut, hmotnost 342 t TOP 10 • Magellan • 2 x 6,5 m - 1,3 megaočí • USA, Las Campanas, Chile • dokončení r. 2002 • optika Cass, altazimut, hmotnost 130 t VELKÉ DALEKOHLEDY AKTUÁLNĚ http://astro.nineplanets.org/bigeyes.html OBSERVATOŘE NA OBĚŽNÉ DRÁZE • IRAS • ISO • Spitzer Space Telescope (formerly SIRTF, the Space Infrared Telescope Facility) • HST • Chandra • Compton • cenová rozvaha • HST x pozemní dal. AKTIVNÍ A ADAPTIVNÍ OPTICKÉ SYSTÉMY • aktivní – systémy „inteligentních podpěr“ tenkého primárního zrcadla, jehož tvar je neustále korigován • adaptivní – snaha o odstranění vlivu atmosféry na pozorování ADAPTIVNÍ OPTIKA • idea z 50. let, poprvé užito na konci 80. let na 3,6 m ESO • odtajnění vojenských technologií 1991 • AO musí zjistit všechna zkreslení v každém okamžiku a vložit zkreslení „opačná“ • snazší v IR oblasti ADAPTIVNÍ OPTIKA • metoda fixace vlnoplochy, jen pro jasné hvězdy v zorném poli • metoda umělé hvězdy • systém měření zakřivení vlnoplochy • metoda atmosférické tomografie • neuvěřitelné nároky na výpočetní techniku JAKPAK JE DNES U NÁS DOMA? • ondřejovský Perkův dalekohled (2 m) - 65,5 kiloočí • KLENOT, 1,06 m - 17,5 kiloočí • dalekohled MU Brno ve Ždánicích • 2007 jsme se stali členy ESO !!! • La Silla 1,54 m "Dánský dalekohled„ • Český dalekohled E152 na La Silla v Chile DETEKTORY • 1887 astrofotografie • 1940 speciální emulze pro spektroskopii (Kodak) • 1930 použití fotoel. článků • 1940 fotonásobiče • 1990 CCD … GAME IS OVER ... CCD KAMERY SPEKTROSKOPIE