Jump to content

"Astronomia w podczerwieni" - recenzja książki w odcinkach


Recommended Posts

WOW, a czy jest tam o tym, że m dłuższa fala to ma szansę przeniknąć / ominąć drobiny-pyły i dlatego idziemy w dłuższe.

 

Tak czy siak nowe okno dają satelity, samoloty (SOFIA), balony czy może też wysokie góry i wyżyny?

 

Siema

Link:

1920px-Atmospheric_electromagnetic_opaci

  • Like 1
Link to post
Share on other sites

Zdaje się, że mam tą książkę ( muszę jeszcze sprawdzić)- tak sobie przypominam po okładce i, że nie chciało mi się jej nigdy przeczytać... :) . Nie pamiętam źródła skąd ją mam...ale znajomi trochę literatury przysyłali dopóki moje milczenie nie doprowadziło do usunięcia mnie z owych list wysyłkowych...  To fajnie przeczytać teraz recenzję!

  • Like 1
Link to post
Share on other sites
8 minut temu, ekolog napisał:

WOW, a czy jest tam o tym, że m dłuższa fala to ma szansę przeniknąć / ominąć drobiny-pyły i dlatego idziemy w dłuższe.

 

Nie, bo to tekst dla doktorantów astrofizyki, a nie kolorowanka z przedszkola :) 

 

A tak na serio - poczekaj jak opiszę resztę rozdziałów, na spokojnie przeczytaj i wtedy pytania będą miały sens. Na razie bez spoilerów. Idę spać :)

 

 

 

 

@ryszardo

Jakby Ci coś zalegało z "infrared" w tytule, to daj znać! Nie ma tego dużo, niestety...

  • Haha 1
Link to post
Share on other sites
9 godzin temu, Krzysztof z Bagien napisał:

Bartek, a mógłbyś być tak miły i zmienić kolor tekstu na domyślny? Bo czarnego na ciemnoszarym tle nie da się czytać ;)

 

Cóż, w świetle widzialnym może nie było dobrze widoczne, ale w podczerwieni... ;)

 

  • Haha 2
Link to post
Share on other sites

Ciąg dalszy - trzy następne rozdziały. Już opublikowałem 5/9 :)

 

Droga Mleczna i Centrum Galaktyki

Rozdział rozpoczyna się lekką filozofią na temat kontrastu tego, czym jest Galaktyka a tego, co najczęściej mamy na myśli mówiąc o niej. Innymi słowy: widzimy światło, a nie materię. Całość jest pisana bardzo fajnym językiem, pełnym naukowej wątpliwości, pewnie ciekawie byłoby usłyszeć autora na żywo. Od razu skupiamy się na rozbieżności prędkości rotacji zmierzonej - z tego co rozumiem - głównie środkami radioastronomicznymi (linia wodoru 21cm) do rozkładu masy świecącej. Kilka rozumowań przedstawionych w tym dziale zasługuje pewnie na oddzielne opracowanie, gdyż są bardzo pouczające. Jest dosyć mało wzorów, dużo opisów i prozy, przez to tekst wydaje się niemal popularnonaukowy. Ogólnie więc, przynajmniej w pierwszej części wykładu, zastanawiamy się nad problemem ciemnej materii. Następnie przechodzimy do opisu struktury, choć autor z charakterystyczną ostrożnością prawdziwego naukowca kładzie nacisk na jej umowność i cokolwiek rozmyte granice w klasycznym podziale na dysk, halo, pogrubienie środkowe itd. Później następuje skrupulatny opis badań jasności Galaktyki w różnych pasmach - oczywiście osobny dział zajmuje IRAS. Krótka dyskusja czym tak naprawdę jest pogrubienie centralne Drogi Mlecznej - może to poprzeczka, a może to już część halo? Najciekawszy podrozdział opowiada o Centrum Galaktyki. Na szczególną uwagę zasługuje temat Wielkiego Anihilatora - czy ktoś już o nim pisał na Astropolis? Jeśli nie, to chyba sam coś muszę napisać!

https://en.wikipedia.org/wiki/Great_Annihilator

Ogólnie jest to źródło gamma o dużej intensywności w rejonie 511keV, a więc energii, jaką mają dwa fotony powstałe po anihilacji pary pozytron-elektron. Świetny temat. Poza tym jest też trochę o Sgr A*, Sco X-1 i trochę dywagacji, czy nasza Mlecznodrożna czarna dziura ma dużą masę, czy nie. Przedstawione są argumenty za i przeciw, oczywiście Nobel z fizyki 2020 został wręczony za definitywne rozwiązanie tego problemu. Ten kontekst sprawia, że czyta się to bardzo ciekawie. Później jest dział o brązowych karłach (wtedy chyba jeszcze tworów teoretycznych, bo pierwsza obserwacja na 100% to chyba dopiero Gliese 229b w 1995 roku?). Nic jakiegoś nadzwyczajnego, później robi się jeszcze nudniej, są opisy jakichś symulacji Monte Carlo, już się odechciewa czytać - niestety. Konkluzje rozdziału wracają do filozoficznego stylu, i niemal na prośbę ekologa pan Gerard Gilmore wyjaśnia, że podczerwień pozwala spojrzeć na najciekawsze rejony naszej Galaktyki pomimo pyłu który akurat te właśnie rejony zasłania w świetle widzialnym. Dostajemy jeszcze doskonały cytat z Poincare'go:
"Nauka jest zbudowana z faktów, tak samo jak dom zbudowany jest z kamieni. Niemniej, samo nagromadzenie faktów jest nauką w tym samym stopniu, co sterta kamieni domem". I na koniec pan autor życzy nam, obyśmy żyli w ciekawych czasach.

 

Galaktyki w podczerwieni.
Zaczynamy z grubej rury - prosty wykres przedstawiający względną gęstość strumienia fotonów w zależności od długości fali dla kilku typowych galaktyk: zwykła nudna galaktyka, galaktyka z aktywnym jądrem oraz galaktyka "starburst" - jak to po polsku? "Galaktyka gwiazdotwórcza". Nuda! Starburst to brzmi fantastycznie! Co jest najciekawsze - galaktyki świecą najwięcej nie w świetle widzialnym, w ogóle nie gwiazdy świecą najwięcej, ale zimny pył <100K! Jest to oczywiście daleka podczerwień rzędu 100um. Dla mnie była to niespodzianka. Typowe galaktyki świecą praktycznie 100x jaśniej w tym paśmie. Wykres wygląda tak:

 

wykres_infrared.png

 

 

Zaczyna się ciekawie, a potem jest jeszcze lepiej. Wreszcie coś bliżej praktyki. Podawane są konkretne źródła emisji podczerwieni:
- linie emisyjne gazów, głównie przejścia pomiędzy poziomami struktury subtelnej
- linie rekombinacji 
- linie wibracji-rotacji molekuł H2
- emisja z pyłu
- kształtowanie się nowych gwiazd
- otoczki pyłowe starych gwiazd, które szybko wydmuchując swoją masę stają się praktycznie niewidzialne za gęstym "dymem" - to wspominane w jednym z poprzednich rozdziałów gwiazdy OH/IR. 
https://en.wikipedia.org/wiki/OH/IR_star
I znamienity przykład takiej gwiazdy - VY_Canis_Majoris: Vmag=7.95, Hmag=0.44! Tysiąc razy jaśniejsza w paśmie 1.65um niż w świetle widzialnym! Takie gwiazdy myślę, że warto postawić jako pierwszy cel do badania dysponując matrycą InGaAs... Rozmarzyłem się. Wracając do wykładu - kolejnych źródeł podczerwieni w galaktykach mamy jeszcze:
- kule gazu zjonizowanego przez centralnie umieszczone źródło wysokoenergetycznego promieniowania, a więc... mgławice planetarne, tutaj jako przykład podana NGC7027. 
- i po prostu gwiazdy. Wiadomo. Czerwone karły, giganty, supergiganty.
Reszta wykładu prezentuje dogłębnie tematykę gwiazdotwórsta (starburst!), jakieś enigmatyczne detale struktury i oczywiście mocne opieranie się na danych z IRAS, dużo wykresów ale jakoś tak mało porywająca treść - dla mnie. Ale ogólnie jeden z ciekawszych wykładów tej książki, biorąc pod uwagę początek.

 

Kosmologia
Zamiast o początku powiem o końcu. Wykład kończy się stwierdzeniem w rodzaju: "Właściwie to nic nie wiemy o tym, jak się utworzyły pierwsze galaktyki". Mimo że kosmologię lubię i szanuję, to niestety z punktu widzenia podczerwieni to w tym rozdziale nie ma dosłownie nic ciekawego. Ogólnie jest jednak o tyle fajny, że autor z dużym sukcesem wyprowadza wzory tradycyjnie kojarzone z OTW korzystając jedynie z klasycznej dynamiki Newtonowskiej popartej Zasadą Kosmologiczną i obserwacyjnym prawem Hubble'a. Wszystko fajnie i ściśle, dochodząc do modelu Friedmanna mamy właściwie zaczątek do opowiedzenia o Wielkim Wybuchu, nukleosyntezie itp. itd. Nie wiem, jak reszta czytelników, ale ja już czytałem tego typu opracowania tyle razy w różnych formach, że nic mnie nie dziwi. Wszechświat może być zamknięty, albo otwarty, nudy nudy, wreszcie jest jeden ciekawy wykres który od razu skojarzył mi się z niedawną dyskusją o naturze supermasywnych czarnych dziur. Mianowicie wykres przedstawia masę Jeansa w zależności od temperatury Wszechświata. Masa Jeansa rozumiem jako masę materii, która zgromadzona w obrębie pewnego promienia zależnego od ciśnienia, a więc od temperatury - w przypadku wczesnego Wszechświata - zacznie sama zapadać się grawitacyjnie. Przed rekombinacją (czyli przed emisją mikrofalowego promieniowania tła) wartość ta jest szacowana na 10^18 mas Słońca, tuż po rekombinacji spada drastycznie o 12 rzędów wielkości. A więc w przybliżeniu Newtonowskim, z tego co najogólnie zrozumiałem, przed rekombinacją fluktuacje gęstości spokojnie mogły stworzyć absurdalnie masywne czarne dziury, a po rekombinacji to już dostajemy "jedynie" milion mas Słońca. I to chyba jedyna ciekawa rzecz w tym wykładzie.

 

Całość przeklejam też do pierwszego posta, żeby była tam logiczna całość w pewnym momencie.

Pozdrawiam!

  • Like 5
  • Thanks 1
Link to post
Share on other sites

 

W dniu 9.01.2021 o 00:48, Behlur_Olderys napisał:

Dwa kolokwia (?) w temacie kosmicznego pyłu. To jest szkoła, jakieś kolokwia? Czy to słowo po angielsku znaczy to samo?

 

colloquium (ang.) = seminarium dyskusyjne

colloquium (łac.) = rozmowa

  • Like 1
Link to post
Share on other sites
7 godzin temu, trouvere napisał:

 

 

colloquium (ang.) = seminarium dyskusyjne

colloquium (łac.) = rozmowa

kolokwium (pol.) = kartkówka na studiach :)

 

każdy rozumie po swojemu :P A może ktoś miał na studiach kolokwium, które nie było kartkówką? Jak miałem seminarium dyskusyjne (np. magisterskie) to się nazywało seminarium :P

 

  • Like 1
Link to post
Share on other sites
15 minut temu, knowak napisał:

Świetna recenzja/streszczenie. To co następne, "An Introduction to Radio Astronomy" żeby dopełnić obrazu? :-)

O nie, jeśli dołożę sobie jeszcze jeden obszar zainteresowań, to już mi życia nie starczy :) A przecież jeszcze jestem młody - przynajmniej lubię tak myśleć :P

Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, Behlur_Olderys napisał:

kolokwium (pol.) = kartkówka na studiach :)

 

każdy rozumie po swojemu :P A może ktoś miał na studiach kolokwium, które nie było kartkówką? Jak miałem seminarium dyskusyjne (np. magisterskie) to się nazywało seminarium :P

 

Po angielsku mówią na to "false friends"; takie np. angielskie "pathetic" wcale nie znaczy "patetyczny", a angielski "hazard" to nie to samo co "hazard" w Polsce, tak samo jak np. "manifest" - to ostanie mnie irytuje w polskim przekładzie "Expanse'a", kiedy tłumacz uparcie pisze o "manifeście ładunku". Wyobrażam to sobie tak, że leżą jakieś pudła i kartony i śpiewają "Międzynarodówkę" :lol:

Link to post
Share on other sites

G25.2+0.2 Nowa mgławica pierścieniowa wokół jasnej, błękitnej gwiazdy.
G25.2+0.2 została wykryta w paśmie radiowym i początkowo sklasyfikowana jako prawdopodobna pozostałość po supernowej. Po dodaniu do tego obrazu obserwacji w paśmie podczerwieni, spektrometrii i danych z IRAS okazało się, że można wysnuć wiele więcej sprzecznych ze sobą hipotez. Autor postuluje jednak, że będzie to najpewniej rodzaj mgławicy o kształcie pierścienia dookoła jasnej, błękitnej gwiazdy. No, zobaczmy jego argumenty. Być może współczesne badania potwierdzą tę hipotezę? 
W 1989 wykonano zdjęcia w pasmach J, H i K - takich, jak w przeglądzie nieba 2MASS. Odpowiednio są to długości 1.25um, 1.65um, 2.2um. Takie w sam raz na matrycę InGaAs... Ale w tamtych czasach zdjęcia to były jakieś takie ploty konturowe i właśnie taką śmieszną mapę z "poziomicami" dostajemy, zamiast normalnego obrazka. Plama, kleks, nic nie widać moim zdaniem. Zmierzono spektroskopię. Fotometrię na 10um. Jakieś obserwacje CO(3-2) - nie wiem, co to jest. Spektra porównano z NGC6572 - wyszło dość podobnie. Mocny argument jak dla mnie. I jeszcze policzono dalej jakieś stosunki jednych jasności do drugich, różne analityczne ekwilibrystyki - moim zdaniem na granicy wróżenia z fusów, bo przecież mamy tu spore niedokładności w pomiarach. Wreszcie przechodzimy do dyskusji: 
- Na pewno to nie SNR (pozostałość supernowej). Spektrum w IR nie pasuje. Gwiazda centralna jest zbyt jasna. Swoją drogą szacowano że ta supernowa wybuchła 25 lat wcześniej (w latach 60-tych) - coś podejrzane, nie zauważylibyśmy SN we własnej Galaktyce? Ogólnie - obserwacje w podczerwieni dają kluczowe argumenty, że to nie SNR.
- Raczej nie jest to też mgławica planetarna? Środek świeci mocno w podczerwieni, a oczekuje się, że w środku planetarek jest biały karzeł, który świeci raczej równo i dość słabo. Statystycznie wyklucza się raczej, że centralnie znajduje się jakaś "przypadkowa" gwiazda z tła. Może biały karzeł w parze z gwiazdą-czerwonym gigantem typu M? Mocno naciągane. Ogólnie hipotezę planetarki się odrzuca.
- Ale to też nie region HII w stylu mgławicy w Orionie. Niby by pasowało - młoda gwiazdy otoczona mgławicą, jak Trapez i M42. Ale coś tu spektrometria nie pasuje znowu, dane z IRAS też nie pasują, i wszystko jest jakieś takie zbyt symetryczne, jak na nieregularny kleks regionu HII.
- Wreszcie konkluzja: to musi być mgławica o kształcie pierścienia wokół masywnego supergiganta, stworzona przez zderzenie się silnych wiatrów od gwiazdy z materią międzygwiezdną. Centralna gwiazda zapewnia jonizację, która się przewijała w obserwacjach, najpewniej typu O9 albo B0. Wydaje się wszystko wytłumaczone, ale jakoś tak mimo wszystko mało przekonująco. 

A jaki finał ma ta historia? Tutaj artykuł napisany w 2000 roku ze zdjęciami w dosyć dobrej rozdzielczości.
https://iopscience.iop.org/article/10.1086/312903/pdf

continuum.png
Wygląda to ostatecznie na - rzeczywiście! - błękitnego olbrzyma w późnej fazie krótkiego życia, w której wydmuchuje z siebie niesłychanie dużo materii, tworząc wokół siebie mgławicę na kształt nie jednego, a dwóch pierścieni. To bardzo rzadki obiekt, nic dziwnego, że jego identyfikacja była taką zagadką. Ten rozdział był naprawdę bardzo ciekawy, przyjemnie się to czytało, zwłaszcza końcową dyskusję.

  • Like 3
Link to post
Share on other sites

Dwa seminaria o kosmicznym pyle

Część 1
Zaczynamy od jednej z nielicznych ilustracji - reprodukcji zdjęcia ciemnego obłoku molekularnego Barnard 92 w Strzelcu.
m24b92mg.jpg
(Barnard 92 - zdjęcie ze strony  https://www.messier.seds.org/more/m024_b92.html - w książce jest niemal identyczne tylko gorszej jakości)

Zdjęcie tego obszaru niemal identyczne, co w książce można znaleźć tutaj:
Podobno kiedyś myślano, że w ciemnych obszarach tego typu po prostu nie ma gwiazd. Oczywiście prawda jest inna - po prostu ich światło jest zasłaniane. 
Przez co? To będzie tematem tego rozdziału. Posilimy się badaniami od dalekiego UV do dalekiego IR żeby sprawdzić kilka hipotez nt. budowy "ziarenek" kosmicznego pyłu.
Kierować się trzeba pewnymi podstawowymi kryteriami wynikającymi z obserwacji.
Po pierwsze: ekstynkcja międzygwiezdna charakteryzuje się dosyć prostą zależnością od długości fali, a w zasadzie od liczby falowej (mierzonej w jednostkach 1/długość).
W zakresie od 1 do 3um^-1 (a więc - jak mi się wydaje - od 1000nm do 333nm) zależność ta nie zmienia się zasadniczo pomiędzy różnymi gwiazdami.
Dodatkowo należy spełnić teoretyczne kryterium Oorta mówiące, że gęstość pyłu musi być mniejsza niż 3x10^-24 g/cm^3.
Chronologicznie skład cząstek kosmicznego pyłu był proponowany jako: żelazo (1939), lód (1946), grafit (1962), mieszanina krzemianów żelaza i grafitu (1969), polimery organiczne (1974), cząstki biologiczne (sic!) (1979).
Następnie korzystając z tabeli rozkładu ilości konkretnych pierwiastków w Słońcu, zakładając mniej więcej podobny skład innych gwiazd Galaktyki, wyliczono orientacyjne gęstości maksymalne dla kosmicznego pyłu według proponowanego składu.
Już w tym momencie odpada nam żelazo, bo jest go za mało.
Krótki tekst o tym, skąd mogą się wziąć poszczególne rodzaje cząstek. Ogólnie - z gwiazd we wcześniejszym lub późniejszym stadium rozwoju, zaskoczenia raczej nie ma, bo skąd inąd?
Ukazana jest charakterystyczna krzywa ekstynkcji zmierzona dla kilku gwiazd, która posiada w każdym przypadku wyraźny pik w okolicach 2175A. Jest też kilka słów o znaczeniu polaryzacji światła: 
jeśli pył ma kształt wydłużony, to po przejściu przez taki pył polaryzacja światła od gwiazd będzie nieco zmieniona.
Następnie do specyficznego kształtu krzywej ekstynkcji i wyników dyskusji w temacie polaryzacji próbuje się dopasować różne modele cząstek: lodu, grafitu, krzemianów. 
Ostatecznie dochodzimy do kompozycji trójskładnikowej. Przy odpowiednich parametrach taki skład dość dobrze reprodukuje krzywą ekstynkcji. Ale jakie konkretnie to składniki? O tym w części II!

 

Część 2
Poprzednio autorzy doszli do wniosku, że w składzie kosmicznego pyłu muszą dominować pierwiastki: C, N, O, no i oczywiście H. 
Krótko opowiadają teraz, że trudno w dużej ilości stworzyć związki organiczne... Chyba, że mówimy o procesach biologicznych, eksponencjalnych w swej naturze.
Moim zdaniem tutaj zaczyna się hardkorowe science-fiction. Opowiadają o bakteriach, jak one szybko się mnożą, nawet pokazują dość dobrze pasujący wykres ekstynkcji w wyniku przechodzenia światła 
przez wyschłe, zamrożone truchła bakterii. Wyszczególniono kilka organicznych związków które dość dobrze reprodukują różne obserwacje, w szczególności gromady Trapez w różnych pasmach podczerwieni.
Wciąż mówimy o produktach metabolizmu/rozkładu bakterii! Snute są hipotezy o cyklu kosmicznej biologii zasilającej materię międzygwiezdną kolejnymi pokoleniami bakterii rosnących na kometach.
Być może przesadzam w sceptycyzmie, ale dla mnie to już są opary absurdu. Rzeczywiście, wykazano, że w pyle kosmicznym można znaleźć materię organiczną, jednak jej powstanie można wytłumaczyć bez ingerencji biologicznej.
Artykuł na Wikipedii rzuca trochę więcej światła na stan dzisiejszych badań: https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_dust
Szczególnie cennym źródłem wiedzy są próbki dostarczone przez sondę Stardust w 2006 roku.

 

CDN - jeszcze dwa ciekawe, techniczne rozdziały

  • Like 1
Link to post
Share on other sites
5 minut temu, Behlur_Olderys napisał:

Dodatkowo należy spełnić teoretyczne kryterium Oorta mówiące, że gęstość pyłu musi być mniejsza niż 3x10^24 g/cm^3.

 

Na pewno czegoś nie pomyliłeś z tą liczbą? Toż nawet gwiazda neutronowa spełnia ten warunek. Chyba tylko osobliwość wewnątrz czarnej dziury ma szansę przekroczyć tą gęstość.

Link to post
Share on other sites
35 minut temu, dobrychemik napisał:

 

Na pewno czegoś nie pomyliłeś z tą liczbą? Toż nawet gwiazda neutronowa spełnia ten warunek. Chyba tylko osobliwość wewnątrz czarnej dziury ma szansę przekroczyć tą gęstość.

 

Uważny czytelnik! ;)

Oczywiście doszło do drobnej pomyłki o 48 rzędów wielkości :) już poprawiam. Dzięki!

Link to post
Share on other sites

 Instrumentacja w podczerwieni.


Przygotowywałem się na to, że będzie to najciekawszy rozdział książki. Ale wtedy jeszcze myślałem, że książka jest 10 lat młodsza. Jest szansa jednak, że wciąż znajdziemy tu przydatne informacje. Zaczyna się od wprowadzenia historycznego: od Herschela, który niejako "odkrył" podczerwień do IRAS, przeglądu nieba w podczerwieni za pomocą satelity. Warta wzmianki jest odpowiedź na niezwykle ważne pytanie: dlaczego podczerwień jest kluczowa? Jednym powodem jest przenikanie przez pył międzygwiezdny i odsłanianie tego, co zakryte przed widzialnymi długościami fal. Widma obiektów schowanych za pyłem przesuwają się ku czerwieni w procesie zwanym ekstynkcją, a z kolei absorbując to światło pył ogrzewa się i wypromieniowuje tą energię w dalekiej podczerwieni. Są też po prostu gwiazdy zimniejsze, niż najczerwieńsze dostępne w paśmie widzialnym - typy L, T, Y. Jest oczywiście sporo emisji pasmowej w podczerwieni, w tym molekularne przejścia rotacyjne i wibracyjne. No i w końcu przesunięcie się ku czerwieni galaktyk w rozszerzającym się wszechświecie powoduje, że odległe galaktyki w podczerwieni prezentują się tak, jak bliskie - w świetle widzialnym. 
Potem mamy krótkie przypomnienie - jakie mamy pasma podczerwieni, podział na Near/Mid/Far infrared (nieco inny w astronomii niż industrialny NIR/SWIR/MWIR/LWIR). Omówione są okna atmosferyczne i problem "nightglow" a więc poświaty wytworzonej w mezopauzie, ok. 90km nad naszymi głowami, głównie przez świecące w zakresie 1-2.5um cząsteczki OH. Jest to osobny, dość istotny problem, postaram się go przybliżyć w innym artykule, mam już materiały, tylko czasu brak.
Za długością ok. 2.5um na pierwszy plan wchodzi problem promieniowania termicznego samej optyki teleskopu, elektroniki i otoczenia. Przechodzimy dalej by opisać podstawy detekcji, mamy historyczne opisy jak to się robiło detektorem z *jednym* pikselem. Następuje krótki paragraf o chłodzeniu i wreszcie dosyć ciekawy opis jak to się pojawiły te upragnione matryce 2D. Bez wchodzenia w szczegóły - pierwsze próby podjęto już w 1979, natomiast w 1987 na Hawajach odbyła się konferencja opisywana w ksiażce jako początek Nowej Ery astronomii w podczerwieni. Książka została skompilowana 5 lat później więc wrażenia są na pewno świeże. Później przechodzimy w techniczne rozważania - materiały półprzewodnikowe, konstrukcja matrycy, zasada działania, opis szumów, sposoby kalibracji.. Większość rzeczy identyczna, jak dla zwykłej kamery, tak samo robimy flaty, darki itp. Ciekawe jest, że InGaAs nawet się nie pojawia na liście możliwych materiałów, a przecież teraz to główny bohater. Trochę jeszcze dostajemy teorii w sprawie rozdzielczości i konstrukcji teleskopu, sporo w temacie chłodzenia. Popularny w tych zastosowaniach HgCdTe trzeba chłodzić ciekłym azotem albo i lepiej - im dłuższe fale tym większy jest szum termiczny. Właściwie reszta rozdziału jest mało ciekawa, bo opowiada o tym, jak poradzić sobie ze sprzętem w temperaturach poniżej 90K. I na końcu dosyć biedne zdjęcie Trapezu w 2um: mozaika z ujęć o rozdzielczości 62x58 przy użyciu UK Infrared Telescope (UKIRT). 
Tutaj parę ciekawostek nt. tego teleskopu, w tym zdjęcia podobne do tego w książce:
https://www.roe.ac.uk/roe/workshop/2009/Presentations/mclean_The IRCAM Revolution.pdf

 

ukirt.png

 

Ogólnie rzecz ujmując, rozdział był bardziej ciekawy od strony historycznej niż praktycznej, przedstawia rzeczywistość w bardzo optymistycznym świetle, skoro być może niedługo nawet amatorzy będą mogli bez sprzedawania domu wejść w posiadanie kamery przekraczającej o rząd wielkości rozdzielczość tego, czym dysponowały najlepsze obserwatoria jeszcze 35 lat temu.

 

CDN - już tylko ostatni rozdział został! Widzę, że czym dalej, tym dłuższe te teksty mi wychodzą - wkręcam się :P

 

  • Like 6
Link to post
Share on other sites

Astronomia w podczerwieni przy użyciu satelitów.
To raczej krótki rozdział traktujący w zwięzły sposób o zaletach astronomii orbitalnej, i jej praktycznych realizacjach zarówno ówcześnie ukończonych (mamy 1992 rok...) jak i planowanych.
Astronomię w dalekiej, termicznej podczerwieni - powiedzmy, że powyżej 20um - trzeba już uprawiać z kosmosu. Absorpcja zachodzi bardzo wysoko, zdaje się że na poziomie mezopauzy (80-90km). Autorzy szybko przypominają o tym dosyć bolesnym dla Ziemian fakcie, krótko napominają też o próbach poradzenia sobie z tym za pomocą obserwowania z wysokich gór, samolotów czy balonów. Oczywiście z większym lub lepszym powodzeniem, to wciąż nie to, co astronomowie by naprawdę chcieli. Następnie mamy główną część rozdziału, czyli opis misji teleskopów kosmicznych dedykowanych do pracy w podczerwieni dalszej lub bliższej. Jako że mamy rok 1992, to ukończone misje są raptem dwie: IRAS i COBE.
Ukazana jest budowa satelity IRAS, zwraca uwagę wielorakość instrumentów stłoczonych w płaszczyźnie fokalnej teleskopu. To były jeszcze czasy detektorów jednowymiarowych, więc IRAS skanował niebo piksel po pikselu, tworząc linie skanu w płaszczyźnie ekliptyki. Pokazany jest taki przykładowy skan - trzeba dużo wyobraźni, żeby dostrzec na takim wykresie cokolwiek znajomego. Gwiazdy to takie ostre piki, a światło zodiakalne tworzy rodzaj górki nakładającej się na pozostałe sygnały. Następnie mamy przegląd danych, jakie uzyskano - przede wszystkim katalog prawie 250 tysięcy źródeł punktowych - Point Source Catalogue, w skrócie PSC. Potem pokazano, jak wygląda rekonstrukcja obrazu z zeskanowanych linii na przykładzie M31. Wygląda to nie najgorzej, biorąc pod uwagę że patrzymy na obraz wygenerowany matrycą o rozdzielczość 1 piksela... Krótkie wtrącenie w temacie COBE - chyba autor rozdziału nie jest fanem kosmologii, bo informacje są bardzo lakoniczne. Zresztą COBE to bardziej satelita "mikrofalowy", niż "podczerwony". Przegląd zastosowanych tam instrumentów: FIRAS, DIRBE i DMR. I kilka zdań o rezultatach: zmierzeniu niejednorodności promieniowania tła, anizotropii dipolowej, oraz co być może nie mówi się zawsze wspominając COBE - wykonaniu pełnych przeglądów nieba w pasmach dalekiej podczerwieni. Wreszcie dochodzimy do opisu misji planowanych na przyszłość: teleskop ISO, malutki IRTS, obserwatorium SIRFT znane później jako Spitzer Space Telecope, submilimetrowy FIRST, oraz nie wymagający chłodzenia aktywnego POIROT. Opis tych misji post factum wydaje mi się bardziej sensowny, niż plany roztaczane przed ich wysłaniem w kosmos, więc zachęcam do odwiedzenia Wikipedii w tym temacie. Choć nie ukrywam, że taka lektura z perspektywy przeszłości ma jakieś tam walory rozrywkowe. Na końcu rozdziału mamy kilka wtrąceń czysto technicznych o specyfice chłodzenia takich teleskopów i parametrach orbit. Muszę przyznać, że ten rozdział był nie tyle nudny, co... przeterminowany po prostu. Trudno podniecać się tym, jak w 1992 roku patrzono na przyszłość - żyjąc w niej.

 

Podsumowanie
Muszę przyznać, że pomimo początkowego rozczarowania książka pozwoliła mi zgłębić wiedzę w tematyce zastosowania podczerwieni w astronomii. Powtarzane w każdym rozdziale kwestie absorpcji konkretnych pasm w atmosferze pomogły utrwalić tę podstawową wiedzę: do 1um jest spoko, potem pomiędzy 2-5um trzeba się wstrzelić w dobre okienko, do 20um jest już zabawa w kotka i myszkę generalnie nie warta zachodu, a powyżej 20um to już tylko można w kosmosie badać.
Zupełnie nowe były dla mnie tematy ekstynkcji przesuwającej ku czerwieni np. widma galaktyk "schowanych" w płaszczyźnie Drogi Mlecznej - jak Maffei 1 i 2. Ogólnie wiadomości z astrofizyki były ciekawe, choć przytłaczające ilością wzorów. Rozdziały o emisji promieniowania podczerwonego z naszej i innych Galaktyk też zawierały sporo ciekawostek. Dobrze się czytało rozdziały o pyle i nowej mgławicy, było czuć duch naukowej dociekliwości, choć trzeba przyznać, że z biologicznym pochodzeniem pyłu autor ostro popłynął. Najmniej rozwijające, bo najbardziej nieaktualne były niestety rozdziały techniczne. Mam nadzieję, że jeszcze znajdę ciekawe źródło wiedzy w tej materii. Podsumowując: polecam lekturę tej książki jako rodzaj trochę rozrywki, trochę uzupełnienia, a trochę po prostu historii. Jednak nie jest to ujęcie systematyczne, ale luźny zbiór dość specjalistycznych wykładów. Jeśli komuś zależałoby na rzetelnym źródle wiedzy o astronomii w podczerwieni niejako od podstaw, przejrzystym i poukładanym, to na pewno nie ma co zaczynać od tej pozycji.

  • Like 5
Link to post
Share on other sites
3 godziny temu, Krzysztof z Bagien napisał:

"kula z ogonem".

 

Pierwotnie była "kura z ogonem".

 

Wybacz Bartek pozornie niezwiązane z tematem dywagacje. Jednak kura z ogonem czy bez, pod wpływem podczerwieni robi się, z mojego punktu widzenia, o wiele ciekawsza.

(Godzina taka, że nie da się pisać zbyt poważnie...)

Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

  • Our picks

    • Jeśli coś jest głupie, ale działa, to nie jest głupie - o nietypowych rozwiązaniach sprzętowych
      Sformułowanie, które można znaleźć w internetach jako jedno z "praw Murphy'ego" przyszło mi na myśl, gdy kolejny raz przeglądałem zdjęcia na telefonie z ostatniego zlotu, mając z tyłu głowy najgłośniejszy marsjański temat na forum. Do rzeczy - jakie macie (bardzo) nietypowe patenty na usprawnienie sprzętu astronomicznego bądź jakieś kreatywne improwizacje w razie awarii czy niezabrania jakiegoś elementu sprzętu  Obstawiam, że @HAMAL mógłby samodzielnie wypełnić treścią taki wątek.
        • Haha
        • Like
      • 21 replies
    • MARS 2020 - mapa albedo powierzchni + pełny obrót 3D  (tutorial gratis)
      Dzisiejszej nocy mamy opozycję Marsa więc to chyba dobry moment żeby zaprezentować wyniki mojego wrześniowego projektu. Pogody ostatnio jak na lekarstwo – od początku października praktycznie nie udało mi się fotografować. Na szczęście wrzesień dopisał jeśli chodzi o warunki seeingowe i udało mi się skończyć długo planowany projekt pełnej mapy powierzchni (struktur albedo) Marsa.
        • Like
      • 130 replies
    • Aktualizacja silnika Astropolis - zgłaszanie uwag
      Dzisiaj zaktualizowaliśmy silnik Astropolis do najnowszej wersji (głównie z powodów bezpieczeństwa). Najpoważniejsze błędy zostały już naprawione, ale ponieważ aktualizacja jest dosyć rozbudowana (dotyczy także wyglądu), drobnych problemów na pewno jest więcej. Bez was ich nie namierzymy. Dlatego bardzo proszę o pomoc i wrzucanie tu informacji o napotkanych problemach/błędach.
      • 238 replies
    • Insight Investment Astrophotographer of the Year 2020 – mój mały-wielki sukces :)
      Jestem raczej osobą która nie lubi się chwalić i przechwalać… ale tym razem jest to wydarzenie dla mnie tak ważne, że postanowiłem podzielić się z Wami tą niezwykle radosną dla mnie wiadomością.
       
      Moja praca zajęła pierwsze miejsce w kategorii „Planety, komety i asteroidy” podczas tegorocznego konkursu Insight Investment Astronomy Photographer of the Year 2020.
        • Like
      • 85 replies
    • Zobaczyć powierzchnię Wenus.... - mapa promieniowania termicznego (sezon 2020)
      Zacznę od zdjęcia a potem będą technikalia, opisy zbierania materiału oraz informacje o obróbce
      6 maja faza Wenus zmalała poniżej 20% więc zaczął się najlepszy okres kiedy możemy podejmować próby rejestracji promieniowania termicznego powierzchni Wenus. Czas ten potrwa mnie więcej 17-18 maja kiedy to planeta będzie już zbyt blisko Słońca i kontrast zmaleje uniemożliwiając (lub utrudniając) rejestrację tego zjawiska.
        • Like
      • 30 replies
×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.