Observação Infravermelha e Óptica

A observação infravermelha e óptica abrange as bandas visível e infravermelha, o regime da luz estelar, a radiação que penetra a poeira e a emissão térmica de objetos frios.

Definition

A observação infravermelha e óptica é a detecção de radiação celestial nas bandas visível e infravermelha, utilizando detectores sensíveis e, no infravermelho, óptica resfriada para suprimir o fundo térmico.

Scope

Este tópico aborda a observação no óptico e no infravermelho, onde a maioria da radiação estelar emerge e onde a poeira tanto avermelha quanto reemite. Ele trata de detectores ópticos e dos desafios únicos ao infravermelho, incluindo o fundo térmico, as bandas de absorção atmosférica e a necessidade de instrumentos resfriados. Também cobre técnicas como a óptica adaptativa que superam o embaçamento atmosférico nessas comprimentos de onda.

Core questions

• Quais janelas atmosféricas permitem a observação óptica e infravermelha baseada em terra?
• Por que os instrumentos infravermelhos devem ser resfriados e como o fundo térmico é suprimido?
• Como a poeira interestelar tanto obscurece a luz óptica quanto emite no infravermelho?
• Como a óptica adaptativa corrige o embaçamento atmosférico nesses comprimentos de onda?

Key theories

Extinção interestelar e emissão de poeira

A poeira absorve e espalha a luz óptica e ultravioleta, avermelhando as fontes, e então reirradia a energia absorvida termicamente no infravermelho, de modo que as duas bandas fornecem visões complementares de regiões empoeiradas.

Óptica adaptativa

A correção em tempo real da distorção da frente de onda atmosférica usando um espelho deformável restaura a resolução próxima ao limite de difração, com o desempenho melhorando em direção a comprimentos de onda infravermelhos mais longos.

Clinical relevance

A banda óptica transporta a maior parte da luz estelar e as características espectrais usadas para caracterizar estrelas e galáxias, enquanto o infravermelho penetra a poeira para revelar regiões de formação estelar, estrelas frias e galáxias de alto redshift cuja luz foi deslocada para fora do óptico.

History

A observação óptica é o ramo mais antigo da astronomia, transformada pela fotografia, detectores fotoelétricos e CCDs; a astronomia infravermelha amadureceu mais tarde com detectores resfriados e telescópios espaciais capazes de escapar da atmosfera quente e opaca.

Seminal works

• chromey2016
• lena2012
• glass1999

Frequently asked questions

Por que o céu infravermelho é tão brilhante para um telescópio?

A atmosfera, o telescópio e o instrumento são todos quentes e emitem radiação infravermelha térmica, criando um forte fundo; os instrumentos infravermelhos são resfriados e cuidadosamente defletidos para reduzir isso.

Por que observar no infravermelho para ver através da poeira?

Comprimentos de onda infravermelhos mais longos são muito menos espalhados e absorvidos pela poeira interestelar do que a luz óptica, de modo que o infravermelho pode revelar estrelas e estruturas escondidas atrás de nuvens de poeira.