Astronomia podczerwona to dział współczesnej astronomii poświęcony badaniu promieniowania elektromagnetycznego ciał niebieskich w zakresie fal o długości od ok. 1 µm do ok. 1000 µm (1 mm). Do promieniowania podczerwonego stosują się wszystkie prawa optyki geometrycznej, a do ogniskowania tego promieniowania można wykorzystywać teleskopy zwierciadlane (takie jak dla światła widzialnego). Widma o dużej zdolności rozdzielczej uzyskuje się za pomocą siatek dyfrakcyjnych (do ok. 2,5 µm) lub interferometrów (w całym zakresie podczerwieni). Składniki atmosfery ziemskiej, takie jak: para wodna, dwutlenek węgla, ozon, silnie pochłaniajaąpromieniowanie podczerwone. Jedynie w tzw. bliskiej podczerwieni (1–20 µm) istnieją tzw. µ okna atmosferyczne przepuszczające promieniowanie. Ponieważ pasma przepuszczalności zależą od zawartości pary wodnej w powietrzu, obserwacje w bliskiej podczerwieni można prowadzić z powierzchni Ziemi, umieszczajac teleskop na obszarze o klimacie suchym, najlepiej na dużej wysokosci n.p.m. Promieniowanie podczerwone ulega tylko niewielkiemu rozpraszaniu na atomach i cząsteczkach gazów atmosferycznych, stąd niebo w podczerwieni jest czarne zarówno w dzień, jak i w nocy, co sprawia, że obserwacje w tym zakresie można prowadzić również w ciągu dnia. Cały zakres promieniowania podczerwonego jest dostępny z pokładów samolotów stratosferycznych, balonów stratosferycznych, rakiet i sztucznych satelitów. Ponieważ kwanty promieniowania podczerwonego niosą znacznie mniej energii niż np. kwanty promieniowania widzialnego, do ich rejestracji jest konieczne stosowanie odbiorników odznaczajacych sie dużą czułością i odpowiednio niskim poziomem szumów (np. detektorów CCD). Historycznie pierwszą udaną próbą uzyskania informacji o ilości energii wysyłanej w podczerwieni przez ciała niebieskie były bolometryczne obserwacje planet i gwiazd podjęte w latach 20. XX w. Odbiornikiem promieniowania byla termopara (złącze bimetaliczne) umieszczona w ognisku głównym 2,5-metrowego teleskopu w obserwatorium Mount Wilson. Jednak dopiero skonstruowanie w latach 60. detektorów półprzewodnikowych umożliwiło podjęcie systematycznych obserwacji astronomicznych. Największy obecnie teleskop o średnicy 3,8 m, przeznaczony wyłącznie do obserwacji w podczerwieni, znajduje się (od 1979) w obserwatorium Mauna Kea na Hawajach. Podstawową trudnością napotykaną podczas obserwacji w podczerwieni jest konieczność wyodrębnienia interesujacego promieniowania źródeł pozaziemskich spośród promieniowania wysyłanego przez otoczenie detektora. Przełomowe znaczenie dla astronomii podczerwonej miało umieszczenie poza atmosfera pierwszego satelity do badań w podczerwieni IRAS. Mimo krótkiego okresu działania (10 miesięcy), IRAS sporządził bardzo dokładną mapę niemal całego nieba, ukazujac na nim - jak się ocenia - ok. 200 tys. źródeł punktowych i liczne obiekty rozciągłe dające się identyfikować ze znanymi wcześniej mgławicami. O możliwościach obserwacyjnych satelity świadczy również fakt wykrycia przezeń 5 komet, mimo ich jasności widomej na tyle małej, że ich wykrycie tradycyjnymi metodami optycznymi bylo niemożliwe.
[wstecz] |