Αστρονομία υπέρυθρης ακτινοβολίας

Το Νεφέλωμα της Τρόπιδος στο υπέρυθρο φως αποτυπωμένο από την κάμερα ευρείας γωνίας 3 του Χαμπλ.

Η Αστρονομία υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι η μελέτη αστρονομικών αντικειμένων μέσω παρατηρήσεων της υπέρυθρης ακτινοβολίας που αυτά εκπέμπουν.

Διάφοροι τύποι ουράνιων αντικειμένων - όπως οι πλανήτες του ηλιακού συστήματος, αστέρες, νεφελώματα και γαλαξίες - εκλύουν ενέργεια σε μήκη κύματος της υπέρυθρης περιοχής του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος (δηλαδή, από περίπου ένα μικρόμετρο μέχρι ένα χιλιοστόμετρο). Οι τεχνικές της υπέρυθρης αστρονομίας επιτρέπουν στους ερευνητές να εξετάζουν πολλά αντικείμενα τα οποία δεν μπορούν διαφορετικά να παρατηρηθούν από τη Γη επειδή το φως που εκπέμπουν στα ορατά μήκη κύματος αναχαιτίζεται από παρεμβαλλόμενα σωματίδια σκόνης.

Ιστορία

Η υπέρυθρη ακτινοβολία γεννήθηκε στις αρχές του 19ου αιώνα με την εργασία του Βρετανού αστρονόμου Σερ Oυίλιαμ Χέρσελ, ο οποίος ανακάλυψε την ύπαρξη της υπέρυθρης ακτινοβολίας μελετώντας το ηλιακό φως. Οι πρώτες συστηματικές υπέρυθρες παρατηρήσεις αστρικών φαινομένων διενεργήθηκαν από τους Αμερικάνους αστρονόμους Γ.Γ.Κομπλεντς, Έντισον Πέτιτ και Σηθ Μπ.Νίκολσον κατά τη δεκαετία του 1920. Σύγχρονες τεχνικές υπερύθρων, όπως η χρήση κρυογονικών συστημάτων ανίχνευσης (προς κατάργηση της παρεμβολής από υπέρυθρη ακτινοβολία εκλυόμενη από την ίδια τη συσκευή ανίχνευσης) και ειδικά φίλτρα συμβολής για επίγεια τηλεσκόπια, εισήχθησαν στις αρχές της δεκαετίας το 1960.

Μέχρι το τέλος της δεκαετίας οι Αμερικάνοι Γκάρυ Νιουγκεμπάουερ και Ρόμπερτ Λέιτον είχαν χαρτογραφήσει τον ουρανό στο σχετικώς βραχύ υπέρυθρο μήκος κύματος των 2,2 μικρομέτρων και είχαν αναγνωρίσει περίπου 20.000 πηγές μόνο στο βόρειο ουράνιο ημισφαίριο. Από εκείνη την εποχή αερόστατα, πύραυλοι και διαστημόπλοια χρησίμευσαν για την εκτέλεση παρατηρήσεων σε υπέρυθρα μήκη κύματος μεταξύ 35 και 350 μικρομέτρων. Ακτινοβολίες σε τέτοια μήκη κύματος απορροφώνται από τους υδρατμούς της ατμόσφαιρας, έτσι τηλεσκόπια και φασματογράφοι πρέπει να μεταφερθούν σε μεγάλα ύψη υπεράνω των περισσότερων απορροφητικών μορίων. Σχεδιάστηκαν αεροπλάνα εφοδιασμένα με ειδικά όργανα και ειδικά για πτήση σε μεγάλα ύψη, όπως το Αερομεταφερόμενο Αστεροσκοπείο Κούιπερ (Kuiper Airborne Observatory), προκειμένου να διευκολυνθούν υπέρυθρες παρατηρήσεις σε συχνότητες εγγύς των μικροκυμάτων.

IRΑS

Το 1983 οι Ηνωμένες Πολιτείες, σε συνεργασία με τη Μ.Βρετανια και την Ολλανδία, εκτόξευσαν τον Υπέρυθρο Αστρονομικό Δορυφόρο (IRAS), ένα μη επανδρωμένο τροχιακό αστεροσκοπείο εφοδιασμένο με υπέρυθρο τηλεσκόπιο 57 εκατοστομέτρων ευαίσθητο σε μήκη κύματος μεταξύ 8 και 100 μικρομέτρων στο υπέρυθρο φάσμα. Σε αυτά τα μήκη κύματος το IRAS έκανε μερικές απροσδόκητες ανακαλύψεις. Η σημαντικότερη από αυτές ήταν νέφη στρεών θραυσμάτων γύρω από τους Βέγα, Φομαλώ, και πολλούς άλλους αστέρες, η παρουσία των οποίων υπαινίσσεται εντονότατα τον σχηματισμό πλανητικών συστημάτων παρόμοιων με το ηλιακό.

Άλλα σπουδαία ευρήματα περιλαμβάνουν διάφορα νέφη διαστρικών αερίων και σκόνης εκεί όπου διαμορφώνονται νέοι αστέρες και ένα αντικείμενο που ονομάστηκε 1983ΤΒ και θεωρείται ότι αποτελεί το πατρικό σώμα για το σμήνος διαττόντων αστέρων που είναι γνωστό με την ονομασία Διδυμίδες.

Πηγές

• Πάπυρος Larousse Britannica, 2006