적외선 및 광학 관측

적외선 및 광학 관측은 가시광선 및 적외선 대역, 즉 항성광, 먼지 투과 복사, 그리고 차가운 물체의 열 방출 영역을 아우릅니다.

Definition

적외선 및 광학 관측은 민감한 검출기를 사용하여 가시광선 및 적외선 대역에 걸쳐 천체 복사를 감지하는 것이며, 적외선 영역에서는 열 배경을 억제하기 위해 냉각된 광학 장비를 사용합니다.

Scope

이 주제는 대부분의 항성 복사가 방출되고 먼지가 적색화를 일으키며 재방출되는 광학 및 적외선 관측을 다룹니다. 광학 검출기와 열 배경, 대기 흡수 대역, 냉각 장비의 필요성 등 적외선에 특유한 문제들을 다룹니다. 또한 이러한 파장에서 대기 흐림 현상을 극복하는 적응 광학 기술도 다룹니다.

Core questions

• 어떤 대기 창이 지상 기반 광학 및 적외선 관측을 허용합니까?
• 적외선 장비는 왜 냉각되어야 하며, 열 배경은 어떻게 억제됩니까?
• 성간 먼지는 어떻게 광학 빛을 가리고 적외선으로 방출합니까?
• 적응 광학은 이러한 파장에서 대기 흐림 현상을 어떻게 보정합니까?

Key theories

성간 소광 및 먼지 방출

먼지는 광학 및 자외선 빛을 흡수하고 산란시켜 광원을 적색화한 다음, 흡수된 에너지를 적외선으로 열적으로 재방출하므로, 두 대역은 먼지가 많은 지역에 대한 상호 보완적인 시야를 제공합니다.

적응 광학

변형 가능한 거울을 사용하여 대기 파면 왜곡을 실시간으로 보정함으로써 거의 회절 한계에 가까운 해상도를 복원하며, 성능은 더 긴 적외선 파장으로 갈수록 향상됩니다.

Clinical relevance

광학 대역은 대부분의 항성광과 별 및 은하의 특성을 규명하는 데 사용되는 스펙트럼 특징을 전달하는 반면, 적외선은 먼지를 투과하여 별 형성 지역, 차가운 별, 그리고 빛이 광학 대역에서 벗어난 높은 적색편이 은하를 드러냅니다.

History

광학 관측은 천문학의 가장 오래된 분야로, 사진술, 광전 검출기, CCD에 의해 변화되었습니다. 적외선 천문학은 냉각 검출기와 따뜻하고 불투명한 대기를 벗어날 수 있는 우주 망원경의 등장으로 나중에 발전했습니다.

Seminal works

• chromey2016
• lena2012
• glass1999

Frequently asked questions

망원경에 적외선 하늘이 왜 그렇게 밝게 보입니까?

대기, 망원경, 그리고 장비는 모두 따뜻하며 열 적외선 복사를 방출하여 강한 배경을 생성합니다. 적외선 장비는 이를 줄이기 위해 냉각되고 조심스럽게 차폐됩니다.

먼지를 투과하여 보기 위해 적외선으로 관측하는 이유는 무엇입니까?

더 긴 적외선 파장은 광학 빛보다 성간 먼지에 의해 훨씬 덜 산란되고 흡수되므로, 적외선은 먼지 구름 뒤에 숨겨진 별과 구조를 드러낼 수 있습니다.