Недавно ученые получили первое изображение центральной черной дыры нашей галактики (Стрелец А*). Как им это удалось? Правда ли, что существуют телескопы размером с нашу планету и даже больше? И можно ли с Земли разглядеть спичечный коробок на Луне? Naked Science рассказывает в подробностях об одной из самых впечатляющих технологий для исследования Вселенной.
Расположение телескопов, входящих в сеть EHT. Оранжевым показаны телекскопы, участвовавшие в создании первого изображения Стрельца A*. Синим — телескопы, вошедшие в сеть позже./(с)ESO/M. Kornmesser.
На днях научный мир облетела новость: ученые впервые получили изображение центральной черной дыры Млечного Пути. Эта черная дыра угнездилась в центре объекта под названием Стрелец A*. Стрелец A* состоит из самой черной дыры и облака падающего на нее вещества. Это вещество и испускает радиоволны.
Новое изображение Стрельца A* впервые настолько подробное, что на нем можно разглядеть собственно черную дыру. Астрономы ждали этого результата десятилетиями.
Ремонт телевизора Sanyo
Достижение принадлежит той же команде, которая в 2019 году опубликовала нашумевшее изображение черной дыры в центре галактики М87. Ученые снова использовали сеть из восьми радиотелескопов, разбросанных от Испании до Чили и Антарктиды. Эта сеть работала как единый телескоп, размерами сравнимый с Землей.
Этот циклопический инструмент называется Event Horizon Telescope (EHT), то есть Телескоп горизонта событий. Он почти способен увидеть горизонт событий черной дыры (ее условную «поверхность»), отсюда и название. Почти — потому что на самом деле наблюдается чуть более широкая область, так называемая тень (зона, из которой черная дыра, так сказать, изымает фотоны).
Грандиозный инструмент получил изображение с разрешением 20 угловых микросекунд. Оптический телескоп, имеющий такое разрешение, мог бы с Земли различить на Луне спичечный коробок, не то что отпечаток ботинка астронавта. Жаль, что таких оптических телескопов не существует.
Зато существуют такие радиотелескопы (и даже более зоркие). Правда, они изучают не следы астронавтов на Луне, а черные дыры, далекие галактики и природные космические лазеры (точнее, мазеры). Но это, согласитесь, не менее интересно.
Системы, приносящие столь удивительные результаты, называются интерферометрами. Разберемся, как они работают.
Разрешение на любопытство
Посмотрите в ночное небо. Насколько тусклые звезды вы можете заметить? Теперь переведите взгляд на Луну. Насколько тонкие детали вы различаете? Вот вы и познакомились с двумя главными характеристиками астрономического инструмента: чувствительностью и разрешением.
Первая — про способность выделять из фона слабые объекты. Вторая — про возможность разглядеть мелкие подробности объектов ярких. Понятно, что астрономов интересует «и то, и другое и можно без хлеба», но в этой статье мы поговорим о разрешении.
Как оно измеряется? Когда мы смотрим на далекий предмет, наш глаз оказывается в вершине треугольника, основание которого — этот самый предмет. Это проиллюстрировано ниже (масштаб искажен с особой жестокостью).
Понятно, что чем меньше объект и чем дальше от нас он находится, тем меньше угол δ, под которым мы его видим. Разрешение, или угловое разрешение, — это минимальный угол, при котором предмет все еще различим.
Угловое разрешение человеческого глаза — около одной угловой минуты. Это значит, что человек с идеальным зрением может с километрового расстояния разглядеть предмет размером 30 сантиметров.
Обратите внимание: чтобы улучшить разрешение, минимальный угол δ нужно уменьшить, а не увеличить. Чем он меньше, тем более тонкие детали мы различаем. Будь этот угол меньше в десять раз, с километровой дистанции мы разглядели бы и монету.
От чего зависит разрешение радиотелескопа? Ответ дает простая приближенная формула (будем надеяться, что она не уменьшит число читателей этой статьи вдвое, чем издатели традиционно пугают популяризаторов). Пусть λ — длина радиоволны и D — диаметр антенны. Тогда разрешение δ (в радианах) равно:
Значит, самый простой способ уменьшить угол δ и тем самым повысить разрешение — увеличить телескоп. Радиоастрономы, дай им волю, превратили бы в антенну всю Вселенную, после чего им стало бы нечего наблюдать. Однако реальность жестока: слишком большие конструкции технически нежизнеспособны. Самый большой действующий радиотелескоп — китайский 500-метровый FAST, но и он использует не всю свою площадь.
Какое же разрешение обеспечивает этот великан? Легко вычислить, что при минимальной для него длине волны 10 сантиметров разрешение составляет… порядка угловой минуты. Полукилометровый гигант, чудо инженерной мысли, различает детали не лучше, чем невооруженный человеческий глаз!
Разумеется, это лукавое сравнение. Оптическая и радиоастрономия дополняют друг друга, но не могут друг друга заменить. Это так хотя бы потому, что не все космические радиоисточники излучают еще и свет, и наоборот. А поскольку глаз вообще не воспринимает радиоизлучение, то и незачем ему задирать нос перед честными антеннами (хотя минуточку, где у глаза нос?). И вообще, что поделать, если десятисантиметровые радиоволны в сотни тысяч раз длиннее световых?
Ученым, однако, очень хочется что-нибудь с этим поделать. Поэтому еще на заре радиоастрономии они придумали телескопы-интерферометры.
Радиотелескоп FAST впервые зарегистрировал внегалактическое излучение нейтрального водорода
Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.
naked-science.ru
Как это работает
Простейший интерферометр представляет собой две антенны, которые работают как одна: сигнал с них складывается или (чаще) перемножается. Они могут быть соединены кабелем или просто вести запись с метками точного времени, чтобы перемножение сигнала можно было выполнить постфактум.
Что в этом хорошего? Дело в том, что угловое разрешение интерферометра тоже описывается приведенной выше формулой, только под D в ней нужно понимать расстояние между антеннами. Отрезок, соединяющий антенны, называется базой интерферометра; понятно, что расстояние между ними — это длина базы. Кроме длины, важна еще и ориентация базы в пространстве.
Что же получается? Разнесем два телескопа на тысячу километров — и получим разрешение, как у фантастической, невозможной тысячекилометровой антенны?
На самом деле, увы, все сложнее. Телескопы можно и нужно разносить (главное, чтобы не вдребезги), но эффект от этого будет несколько менее впечатляющий.
Дело в том, что интерферометр с длиной базы D получает только часть информации, которая достается цельной антенне диаметра D. Для математически подкованных читателей уточним: интерферометр с единственной базой считывает единственную же Фурье-гармонику пространственного распределения яркости (на частоте, зависящей от длины и ориентации этой базы).
Если для вас это звучит как «интерферометр считывает только одну сепульку тирьямпампации», не отчаивайтесь! Главная мысль проста: для построения полного изображения нужны все сепульки, которых много. А интерферометр из двух неподвижных антенн (и, значит, с единственной базой) дает лишь одну. Пусть и точно такую же, какую (в числе прочих!) дала бы огромная антенна диаметра D.
Иногда этого хватает. Например, если наблюдаемый объект — крошечная точка, и задача интерферометра лишь как можно точнее определить ее положение на небе. Но чаще — нет. Чтобы разобраться, как выглядит сложно устроенный объект, астрономам нужно больше информации, и значит, больше баз.
Это можно устроить. Во-первых, кто сказал, что телескопов может быть только два? Крупнейшая интерферометрическая сеть European VLBI Network включает 24 антенны, разбросанные от Японии до Испании и от Финляндии до ЮАР. В нее, кстати, входит и российская сеть «Квазар» с антеннами в Ленинградской области, Карачаево-Черкесии и Бурятии. И каждый отрезок, соединяющий какие-нибудь два телескопа, — база интерферометра.
Во-вторых, антенны могут двигаться друг относительно друга, меняя длину и ориентацию базы. Так устроена американская система VLA. Двадцать восемь «тарелок» стоят на рельсах, и при необходимости их перемещает специальный тягач.
Российский исполин
Можно совместить два подхода, сделав несколько неподвижных антенн и одну подвижную. Особенно заманчиво запустить подвижный телескоп в космос на вытянутую орбиту. На максимальном расстоянии от Земли (в апогее) спутник обеспечит интерферометру огромную базу. По мере его движения вокруг планеты база будет меняться как по длине, так и по ориентации.
Именно так и работал самый зоркий телескоп в мире — российский «Радиоастрон». Его космической частью был искусственный спутник Земли «Спектр-Р» с десятиметровой антенной на борту. Запущенный в космос в 2011 году, он прекратил функционировать в 2019 году, проработав намного дольше положенного срока. За это время «Радиоастрон» пронаблюдал около 250 космических объектов и накопил четыре петабайта данных. Их обрабатывают и интерпретируют до сих пор.
К слову, запуск десятиметрового радиотелескопа в космос стал рекордным и сам по себе. Но «Спектр-Р» работал не в одиночку. В качестве наземного плеча хотя бы раз выступили практически все действующие радиотелескопы, подходящие по длине волны (почти 60 штук).
«Радиоастрон» — не первый наземно-космический интерферометр, но он побил все рекорды по длине баз. Максимальная база составила 350 тысяч километров, что почти равно расстоянию от Земли до Луны. Неудивительно, что этот инструмент попал в книгу рекордов Гиннесса как самый большой телескоп в истории. Разрешение на этой базе составляло 8 угловых микросекунд — абсолютный рекорд не только в радио-, но и вообще в астрономии.
Астрономы получили рекордно четкое изображение плазменных струй в окрестностях сверхмассивной чер.
Снимок джета, исходящего из окрестностей сверхмассивной черной дыры в центре соседней галактики, показал, что он имеет форму полого конуса.
Источник: naked-science.ru
Почему я не могу видеть в телескоп в 2023
Почему я ничего не вижу в телескоп Celestron «Если вы не можете найти объекты при использовании телескопа, вам необходимо убедиться, что зрительная труба совмещена с телескопом. Подзорная труба — это небольшой прицел, прикрепленный к задней части телескопа прямо над держателем окуляра. Это лучше всего делать при первой настройке телескопа.
Как увидеть Луну с помощью телескопа Celestron
Как пользоваться телескопом Celestron.
Как откалибровать Celestron
Как выстроить телескоп Celestron в линию.
Как выстроить телескоп Celestron
Как настроить телескоп celestron «Используйте кнопки со стрелками для поворота (перемещения) телескопа к первому из ярких объектов. Отцентрируйте объект в искателе и нажмите Enter. Затем отцентрируйте объект в окуляре и нажмите Align. «.
Можно ли пользоваться телескопом Celestron днем
Как пользоваться телескопом Celestron » Телескоп можно использовать днем, но он не будет так эффективен, как ночью. Если вы рассчитываете наблюдать звезды и другие небесные объекты так же, как ночью, то, скорее всего, будете разочарованы.
Как настроить телескоп для наблюдения за Луной
Как пользоваться телескопом Celestron «При малом увеличении около 50х вы увидите Луну целиком и получите «общую картину». «Но чтобы увидеть Луну в лучшем свете, попробуйте использовать большое увеличение, по крайней мере, 150x. Луна переносит сильное увеличение лучше, чем любой другой объект на небе. Кроме того, это дает дополнительное преимущество — уменьшает блики от Луны.
Почему я ничего не вижу в телескоп Celestron
Как настроить телескоп celestron «Если вы не видите света, проходящего через телескоп, убедитесь, что крышка трубы или объектива снята. Это пластиковая или металлическая крышка на переднем конце трубы, диаметр которой равен диаметру трубы. (На некоторых моделях на этой крышке может быть еще одна крышка меньшего размера)».
Могут ли начинающие телескописты видеть планеты
Как настроить телескоп для начинающих » Телескопы диаметром 4 или 5 дюймов отлично подходят для наблюдения за объектами Солнечной системы, такими как планеты, наша Луна и луны Юпитера. Наблюдение Нептуна и Урана может быть затруднено с помощью такого маленького телескопа, но это не невозможно. Телескоп такого размера, вероятно, является хорошей отправной точкой для начинающего.
Сколько мм должен быть телескоп, чтобы видеть планеты
Как настроить телескоп для начинающих «Если вы хотите посмотреть на одну только планету с большим разрешением, вам понадобится увеличение около 380. Поэтому одной из идей будет приобретение окуляров 17 мм и 13 мм вместе с линзой Барлоу 2х».
Как пользоваться телескопом Celestron
Как настроить телескоп celestron «Больше видео на YouTube Вставьте окуляр наименьшей мощности в телескоп и затяните его. Посмотрите в окуляр. Поверните одну из двух ручек в сторону или под окуляром — сначала в одну сторону, затем в другую — пока объект не окажется в фокусе. При желании переключите окуляры на более высокую мощность и повторите описанные выше действия.
Как вручную выровнять телескоп
Как выровнять телескоп Celestron «Сначала направьте полярную ось монтировки примерно на Полярную звезду. Теперь наведите телескоп на звезду, которая находится несколько выше небесного экватора и настолько близко к югу, насколько вы можете судить, глядя напротив Полярной звезды. Установите мощный окуляр. Если на окуляре есть крестообразные волоски, поместите на них звезду. «.
Источник: yanline.ru
Не работает телескоп в телевизоре
Уважаемые новички, только что купившие телескоп! Часто слышу жалобы на мутную картинку и «ничего не видно. 11. »
Телескоп, даже большой — это не такой инструмент, который наводишь наугад в любою точку ночного неба и видишь разноцветные туманности «как с Хаббла». Телескопом надо уметь пользоваться и, надеюсь, следующие мои советы помогут Вам быстрее получить удовольствие от наблюдений и погрузиться с головой в мир космоса.
1. Определитесь с набором окуляров. Не ставьте сразу максимальное увеличение — наблюдения любого объекта всегда начинайте с минимальной кратности. Новичок обычно хочет попробовать, а что будет на 525х при наблюдении в 70мм телескоп.
Далеко за примером ходить не надо — к неплохому телескопу Celestron 70 EQ в комплекте идет окуляр 20мм (35х), 4мм окуляр (175х) и 3х Барлоу (с 4мм окуляром получается 525х). Ну, 175х на 70мм рефракторе я еще понять могу (наблюдения Луны, например), но 525х вообще бесполезное увеличение.
Вид Сатурна через телескоп при различных увеличениях. Как видите, не всегда большое увеличение является самым детализированным.
Более того, некоторые интернет-магазины могут ввести в заблужение новичка. Новичок читает, что «Максимальное увеличение телескопа Celestron PowerSeeker 70 EQ составляет 525 крат» и с довольной улыбкой начинает совать 3х Барлоу + 4мм окуляр в фокусер и видит темноту.
Кстати, обычно комплектные Барлоу оптическим качеством не блещут и могу изрядно подпортить картинку, так что их можно сразу убрать в коробку (но не выкидывать — если разживетесь качественной линзой Барлоу, то из старой Барлоу можно выковырять линзу и использовать корпус в качестве разгонной втулки).
ЧТО ДЕЛАТЬ? Подбирайте разумное увеличение. Запомните — для разных объектов применяют разное увеличение! Если в комплекте нет нужных окуляров — докупите. По выбору окуляров я написал отдельную статью: https://www.star-hunter.ru/eyepieces/. Обычно нужен обзорный окуляр, окуляр для средних увеличений и планетный окуляр.
Хорошая линза Барлоу также лишней не будет, однако можно обойтись и без неё, если грамотно подобрать все необходимые окуляры. Необязательно сразу брать дорогие окуляры — обычные недорогие плёсслы также будут неплохо показывать.
2. Не наблюдайте через оконное стекло! Ни за что, никогда и ни в коем случае! Думаете, обычное оконное стекло обладает оптическим качеством?
ЧТО ДЕЛАТЬ? Откройте окно или лучше наблюдайте со двора/с темного места. Причем оконные наблюдения еще чреваты тем, что теплый воздух из комнаты начинает выходить и ухудшать изображение. С балконом тоже не всё сладко, от дома могут подниматься тепловые потоки и таки портить картинку.
3. Если у Вас телескоп системы Ньютона — ОБЯЗАТЕЛЬНО ПРОВЕРЬТЕ ЮСТИРОВКУ. Это не пожелание, это не просьба, это — ТРЕБОВАНИЕ. Особенно это касается светосильных телескопов (f4…f6). Не бойтесь юстировки, в этом нет ничего сверхтяжелого.
Дорогущий заводской коллиматор НЕ НУЖЕН — достаточно светлой баночки от фотоплёнки или киндера.
Владельцы рефракторов пока могут отдохнуть, ибо в большинстве бюджетных моделей рефракторов юстировка не предусмотрена, а если и предусмотрена, то самому без необходимых знаний лезть в нее категорически не следует. Юстировка зеркально-линзовых моделей — это вообще отдельный разговор.
4. Выносите телескоп хотя бы за полчаса до наблюдений — оптика должна остыть! Неостывшая оптика будет выдавать вместо точечных звёзд и планет мыльцо и колбасню. Владельцы Ньютонов могут потратить это время с пользой — съюстировать оптику. Кстати, есть миф, что рефракторам термостабилизация не нужна — фиг там!
И рефракторы, и рефлекторы, и катадиоптрики нуждаются в остывании (особенно последние)! Дабы ускорить этот процесс, владельцы Ньютонов могут прилепить на главное зеркало обычный компьютерный кулер (он должен ДУТЬ на зеркало). Так время термостаба можно заметно сократить. Маленькие телескопы диаметром до 114мм остывают достаточно быстро и без дополнительного охлаждения.
5. Еще одна классическая ситуация. «Купил телескоп, наблюдаю в городе, галактиктуманностей не видно. Телескоп 150мм, Sky-Watcher BKP150750, Наверное, диаметр маловат?».
Ну, ответить на такое я могу лишь одно — берите телескоп и езжайте в темное место! Ибо в городе с засветкой не получится толком посмотреть ни туманности, ни галактики, ни шаровые скопления!
Если на небе есть Луна — тоже можете сразу забить на наблюдения дипскай-объектов. Наблюдайте Луну, планеты, двойные звёзды.
Даже в 50-60мм бинокль на темном небе можно увидеть практически весь каталог Мессье! Есть автомобиль? Замечательно! В новолуние погрузили телескоп и выехали куда-нибудь подальше, желательно к югу от города.
Некоторую помощь по ряду наблюдаемых объектов могут оказать узкополосные фильтры — например, OIII, однако это не панацея. Неплохи фильтры LPR, CLS и UHC-S — они заметно глушат засветку, однако и звёзды тоже заметно заглушаются.
ВНИМАНИЕ! ОБЯЗАТЕЛЬНО ТЕПЛО ОДЕВАЙТЕСЬ, ДАЖЕ ЛЕТОМ! НАХОДЯСЬ НА ХОЛОДЕ БЕЗ ДВИЖЕНИЯ, МОЖНО ТАК ПРОМЕРЗНУТЬ, ЧТО ПОТОМ НА ВСЮ ЖИЗНЬ ЗАПОМНИТЕ! ДАЖЕ ЛЕТОМ Я ОБЯЗАТЕЛЬНО БЕРУ ШАПКУ! НА ВЫЕЗДАХ НЕ БУДЕТ ЛИШНИМ ТЕРМОС С ЧАЕМ!
БЕРЕГИТЕ СЕБЯ!
6. Чтобы увидеть слабые объекты, глазам необходимо привыкнуть к темноте. Если решили поохотиться на галактики,туманности и скопления — вырубайте весь свет, вооружайтесь слабым красным фонариком и только тогда наблюдайте.
При наблюдениях слабых объектов учитесь наблюдать «боковым зрением» — то есть смотрите не на сам объект, а немного вбок — например, на соседнюю звезду. По очень слабым объектам неплохо работает легкое покачивание трубы телескопа — при смещении тусклый объект становится заметнее.
Кто пользуется звёздными картами на телефонах и планшета — подсветку на минимум поставьте, в нормальных приложениях есть ночной режмим работы, когда сам экран становится красным (без пленки). Обычные фонари-фонарики не включаем. Полная адаптация к темноте длится примерно 30-40 минут, но уже через 10 минут Вы будете видеть гораздо больше, чем раньше. Если планируются наблюдения ярких объектов (например, планеты) — наблюдайте их в последнюю очередь.
7. Купите хороший искатель — 6х30 или 9х50. Как правило, комплектные искатели типа 5х24 или Red Dot не могут обеспечить хорошей видимости искомого объекта. Ну и, разумеется, не забудьте настроить его
8. Изучайте звёздное небо. Даже если у Вас нет телескопа, уже можно приступать! Установите на компьютерпланшеттелефон программу-планетарий — их нынче полно!
https://www.star-hunter.ru/software/
9. Любители лунно-планетных наблюдений — даже если Вы сделали юстировку телескопа и он достаточно остыл, то качество картинки может упереться еще и в земную атмосферу. В зависимости от состояния атмосферы вид планет в телескоп с хорошей оптикой может отличаться начиная от «колбасни и мыльца» до «четкого, как бритвой вырезанного».
Правильно подбирайте увеличение — для наблюдения планет хороши увеличения от 1.5*D до 2*D, где D — диаметр объектива в мм. То есть для 100мм телескопа оптимальное планетное увеличение лежит в пределах от 150 до 200х. По Луне при спокойной атмосфере можно поставить чуть больше. Наблюдать планеты (да и вообще любые космические объекты) лучше тогда, когда они находятся на максимальной высоте над горизонтом, то есть когда проходят над южной частью неба.
Рекомендации: наблюдайте чаще. Ловите спокойную атмосферу. Как правило, если дуют сильные ветра, то на спокойную атмосферу «так называемый сиинг (от слова seeing)» рассчитывать не приходится, но и в штиль тоже может быть мыльная картинка. Лично я для ловли сиинга использую астрономический прогноз Meteoblue. Он иногда брешет, но всё же сэкономил мне уйму времени.
Для тех, кто еще не купил телескоп, рекомендую внимательно прочитать следующие статьи:
Есть вопросы? Задавайте!
Удачных наблюдений!
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник: star-hunter.ru