1 / 22

11. Astrometria, ultravioletti, lähi-infrapuna

11. Astrometria, ultravioletti, lähi-infrapuna. Astrometria Meridiaanikone Suhteellinen astrometria Katalogit Astrometriasatelliitit Ultravioletti Lähi-infrapuna. 13.1 Astrometria. Taivaan kohteiden sijaintien, nopeuksien ja etäisyyksien määrittämistä Vanhinta tähtitiedettä

toyah
Download Presentation

11. Astrometria, ultravioletti, lähi-infrapuna

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 11. Astrometria, ultravioletti, lähi-infrapuna • Astrometria • Meridiaanikone • Suhteellinen astrometria • Katalogit • Astrometriasatelliitit • Ultravioletti • Lähi-infrapuna

  2. 13.1 Astrometria • Taivaan kohteiden sijaintien, nopeuksien ja etäisyyksien määrittämistä • Vanhinta tähtitiedettä • tähtikartat, navigointi • ajan määritys • astrologia • Nykyaikana havainnot hyvin automatisoituja • meridiaanikoneet • satelliitit: Hipparcos ja GAIA

  3. 13.1. Astrometria • Sovelluskohteita nykypäivänä: • taivaanmekaniikka • tähtien dynamiikka • galaktinen astronomia • ajan määritys • kosmisen mitta-asteikon määritys (parallaksit) • eksoplaneettojen etsintä

  4. 13.1 Astrometria

  5. 13.1 Astrometria

  6. 13.2 Meridiaanikone • Teleskooppi, jonka akseli kääntyy vaakasuoraan itä-länsi suunnassa • Teleskoopilla mitataan tähden kulminaation aika eli hetki, jolloin tähti ohittaa meridiaanin • Tätä kutsutaan absoluuttiseksi astrometriaksi • Joitakin meridiaanikoneita on vielä käytössä ja niillä tehtävä työ lähinnä tukee suhteelliseen astrometriaan perustuvia mittauksia

  7. 13.3 Suhteellinen astrometria • Kun astrometriamittaukset tehdään kuvaan (esim. CCD), jossa ei ole suoraan absoluuttista asteikkoa, täytyy asteikko määrittää joidenkin kuvassa olevien vertailukohteiden avulla • Vertailukohteiden mukaan muodostetaan kuvaus kuvakoordinaateista absoluuttiseen koordinaatistoon joko suoraan tai ns. normaalikoordinaattien avulla • Kuvauksen määrittäminen on epälineaarinen optimointitehtävä joka vaatii numeerisia menetelmiä ja iterointia • Käytännössä melko suoraviivaista nykyaikaisilla tietokoneilla

  8. 13.3 Virhelähteitä • Havaintoajan tulee olla tarkasti ja oikein määritetty • Kuvakentän koordinaattiakselit eivät ole täysin saman suuntaiset kuin absoluuttiset • Teleskoopin suuntaus ei ole koskaan täydellinen • Kuvakenttä voi olla vääristynyt (joko optiikan tai teleskoopin aberraatioiden takia) • Kuvataso ei välttämättä ole kohtisuoraan optista akselia vastaan • Ominaisliike ja parallaksi vaikuttavat vertailutähtien paikkoihin

  9. 13.4 Katalogit

  10. 13.5 Hipparcos • Hipparcos -katalogi 120 000 tähteä 1m” tarkkuudella • Tycho -katalogi yli miljoona tähteä 20-30m” tarkkuudella

  11. 13.5 GAIA • Laukaisu joulukuu 2012, mittaukset jatkuu (ainakin) 2017 asti • Sijainnit miljardille tähdelle 20 magnitudiin asti • 20” 15 magnitudissa ja 200” 20 magnitudissa • Astrometrian lisäksi myös fotometriaa ja spektroskopiaa

  12. 13.6 Ultravioletti ja lähi-infrapuna

  13. 13.6 Ultravioletti • Ultravioletiksi kutsutaan säteilyä, jonka aallonpituus on 10-400nm • 10-91.2nm eli EUV on melkein läpinäkymätön tähtienvälisen vedyn absorption vuoksi • Ilmakehän otsonikerros absorboi tästä alle 300nm säteilyn

  14. 13.6 Ultravioletti • Kuumat (yleensä massiiviset) tähdet • Tähdet kehityskaarensa alku- tai loppupäässä • Gammasädepurkausten jälkihehku • Tähtienvälisen vedyn Lymanin sarja • Planetaarinen tähtitiede (esim. Saturnuksen revontulet)

  15. 13.6 Ultravioletti • Havainnot on siis tehtävä avaruudessa (Hubble, IUE, EUVE, FUSE, Swift,...) • Pidemmillä aallonpituuksilla voidaan käyttää perinteisiä optisia ratkaisuja, lyhyemmillä täytyy käyttää hipaisevan heijastuksen optiikkaa • Detektorina CCD pienemmillä energioilla (pidemmillä aallonpituuksilla) ja MCP (Micro Channel Plate) suuremmilla

  16. 13.7 Lähi-infrapuna (NIR) • Noin 1-5m (3000-740K) • Tiettyjä kaistoja voidaan havaita maan päältä, suurin osa absorptiosta johtuu vesihöyrystä • Havaintoihin voi käyttää tavallista teleskooppia, mutta myös erikoistuneita infrapunateleskooppejakin on • Kaistat: • J (1.25m), H (1.65m), K (2.2m), L (3.45m) ja M (4.7m) • J, H ja K kaistoille on määritelty 86 standarditähteä, Hunt et al. (1998, AJ 115, 2594)

  17. 13.7 Lähi-infrapuna

  18. 13.7 Lähi-infrapuna • 1.1m isommilla aallonpituuksilla säteily on pääasiallisesti termistä • Suuri osa kirkkaista sinisistä tähdistä on himmeitä lähi-infrapunassa ja dominoivina kohteina on punaiset jättiläiset ja punaiset kääpiöt • Tähtienvälisen aineen lämpimät pilvet, joissa syntyy tähtiä • Yksi suuri etu lähi-infrapunassa on se, että tähtien välisen pölyn ekstinktio on pieni • Kaukaiset kohteet ovat punertuneet punasiirtymän vuoksi • Suuri osa isoista teleskoopeista optimoitu NIRiin

  19. 13.7 Lähi-infrapuna

  20. 13.7 Lähi-infrapuna

  21. 13.7 Lähi-infrapuna

  22. 13.7 Lähi-infrapuna • Detektori nykyisin yleisimmin kaksikerroksinen puolijohdedetektori (multiplexed array), jossa HgCdTe kerää fotonit, jotka siirretään pii -pohjaiselle CMOSille lukua varten. • Havainnot ovat taustan rajoittamia, joten taustaa on mitattava pitkin yötä. Samalla myös valotusajat ovat taustan määräämiä (esim. NOTCam saturoituu “normiyönä” J,H ja K -kaistoilla 1000s, 235s ja 160s) • Taustaa voidaan myös minimoida jäähdyttämällä instrumentti (nestemäine He) ja peili kunnolla • Lisäksi teleskooppi kannattaa sijoittaa mahdollisimman korkealla ja kuivaan paikkaan • Avaruusteleskooppeja: Spitzer, IRAS, ISO, Herschel (2007)

More Related