Observation infrarouge et optique
L'observation infrarouge et optique couvre les bandes visible et infrarouge, le régime de la lumière stellaire, le rayonnement pénétrant la poussière et l'émission thermique des objets froids.
Definition
L'observation infrarouge et optique est la détection du rayonnement céleste à travers les bandes visible et infrarouge, utilisant des détecteurs sensibles et, dans l'infrarouge, des optiques refroidies pour supprimer le fond thermique.
Scope
Ce sujet traite de l'observation dans l'optique et l'infrarouge, où la majeure partie du rayonnement stellaire émerge et où la poussière rougit et réémet. Il aborde les détecteurs optiques et les défis propres à l'infrarouge, notamment le fond thermique, les bandes d'absorption atmosphérique et la nécessité d'instruments refroidis. Il couvre également des techniques telles que l'optique adaptative qui permettent de surmonter le flou atmosphérique à ces longueurs d'onde.
Core questions
- Quelles fenêtres atmosphériques permettent l'observation optique et infrarouge depuis le sol ?
- Pourquoi les instruments infrarouges doivent-ils être refroidis, et comment le fond thermique est-il supprimé ?
- Comment la poussière interstellaire obscurcit-elle la lumière optique et émet-elle dans l'infrarouge ?
- Comment l'optique adaptative corrige-t-elle le flou atmosphérique à ces longueurs d'onde ?
Key theories
- Extinction interstellaire et émission de poussière
- La poussière absorbe et diffuse la lumière optique et ultraviolette, rougissant les sources, puis réémet l'énergie absorbée thermiquement dans l'infrarouge, de sorte que les deux bandes offrent des vues complémentaires des régions poussiéreuses.
- Optique adaptative
- La correction en temps réel de la distorsion du front d'onde atmosphérique à l'aide d'un miroir déformable restaure une résolution proche de la limite de diffraction, avec des performances s'améliorant vers les longueurs d'onde infrarouges plus longues.
Clinical relevance
La bande optique transporte la majeure partie de la lumière stellaire et les caractéristiques spectrales utilisées pour caractériser les étoiles et les galaxies, tandis que l'infrarouge pénètre la poussière pour révéler les régions de formation d'étoiles, les étoiles froides et les galaxies à haut décalage vers le rouge dont la lumière a été décalée hors de l'optique.
History
L'observation optique est la plus ancienne branche de l'astronomie, transformée par la photographie, les détecteurs photoélectriques et les CCD ; l'astronomie infrarouge a mûri plus tard avec des détecteurs refroidis et des télescopes spatiaux capables d'échapper à l'atmosphère chaude et opaque.
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Seminal works
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Frequently asked questions
- Pourquoi le ciel infrarouge est-il si lumineux pour un télescope ?
- L'atmosphère, le télescope et l'instrument sont tous chauds et émettent un rayonnement infrarouge thermique, créant un fond important ; les instruments infrarouges sont refroidis et soigneusement blindés pour réduire cela.
- Pourquoi observer dans l'infrarouge pour voir à travers la poussière ?
- Les longueurs d'onde infrarouges plus longues sont beaucoup moins diffusées et absorbées par la poussière interstellaire que la lumière optique, de sorte que l'infrarouge peut révéler des étoiles et des structures cachées derrière des nuages de poussière.