Infraroodastronomie
Infraroodastronomie is het onderdeel van de sterrenkunde en astrofysica die zich bezighoudt met objecten die zichtbaar zijn in infrarood (IR) straling. Zichtbaar licht ligt tussen 400 nm (blauw) tot 700 nm (rood). Golflengten langer dan 700 nm maar korter dan microgolven worden aangeduid als infrarood (soms als submillimeter gebied).
Onderzoekers delen infraroodsterrenkunde in bij optische astronomie omdat meestal optische componenten (spiegels, lenzen en detectoren) worden toegepast.
Ontdekking
In navolging van Isaac Newton, die met zijn prisma wit licht splitste in de kleuren van de regenboog (het optische spectrum, ontdekte William Herschel in 1800 dat het warmste deel van het zonlicht voorbij het rode uiteinde van het spectrum lag. Deze warmtestralen vertoonden zelfs spectraallijnen. Charles Piazzi Smyth vond in 1856 infraroodstraling in het licht van de maan. In Nederland deed Julius experimenten met infraroodstraling.
Moderne infraroodtechniek
De goedkoopste detectoren voor IR onderzoek met telescopen zijn HgCdTe arrays voor golflengten tussen 1 en 5 micrometer. Voor langere golflengten of betere gevoeligheid worden andere detectoren gebruikt, bijvoorbeeld narrow gap semiconductor detectoren, lage temperatuur bolometer arrays of photon-counting Superconducting Tunnel Junction arrays.
IR-waarnemingen stellen de volgende eisen:
- zeer lage donkerstroom om lang te kunnen meten
- uitleescircuits met weinig ruis
Indeling spectrum
Infrarood ruimtetelescopen als de Spitzer Space Telescope, IRAS, ISO en de komende Herschel Space Observatory kunnen in het gehele IR-spectrum waarnemen. Toch worden de meeste IR-waarnemingen vanaf de grond gedaan en in een beperkt aantal gebieden waar de atmosfeer IR-straling doorlaat. Vooral waterdamp houdt IR-licht tegen. De doorlatende golflengtegebieden zijn:
| Golflengregebied | Astronomische banden | Telescopen |
|---|---|---|
| (micrometers) | ||
| 0,65 - 1,0 | R en I banden | Alle belangrijke optische telescopen |
| 1,25 | J band | De meeste belangrijke optische telescopen en de meeste speciale IR- telescopen |
| 1,65 | H band | Idem |
| 2,2 | K band | Idem |
| 3,45 | L band | De meeste speciale IR-telescopen en sommige optische telescopen |
| 4,7 | M band | Idem |
| 10 | N band | Idem |
| 20 | Q band | Idem |
| 450 | submillimeter | Submillimeter telescopen |
In de tussenliggende gebieden zijn IR waarnemingen vanaf de grond moeilijk of onmogelijk vanwege de absorptie (ondoorlaatbaarheid) van de atmosfeer. Speciale IR- en submiliimeter telescopen worden daarom op hooggelegen plaatsen gebouwd zoals Mauna Kea Observatory, Hawaii en de Atacama_Large_Millimeter_Array in Chile, of rondgevlogen in vliegtuigen (SOFIA). Gegevens van observatoria in de ruimte zoals de Spitzer Space Telescope, IRAS en ISO vullen de gaten in die waarnemingen vanaf de grond moeten laten vallen.
Externe links
Sjabloon:Navigatie Natuurkunde Sjabloon:Navigatie Astronomie