Co jsou infračervené dalekohledy?

Infračervený dalekohled je ten, který zkoumá infračervené (IR) záření emitované astronomickými těly. Infračervené záření je součástí elektromagnetického spektra mezi viditelným světlem a mikrovlnami. Tato část spektra může být zhruba rozdělena na kratší vlnové délky blízké IR a delší dálkové IR. Tradiční optické dalekohledy jsou schopné provádět pozorování v oblasti blízké IR. K pozorování ve vzdálených IR vlnových délkách se obvykle používají speciálně konstruované infračervené dalekohledy.

Existují tři obecné typy infračervených dalekohledů, rozlišené podle místa jejich nasazení. Infračervené dalekohledy založené na zemi se nacházejí ve vysoké nadmořské výšce ve vyprahlém podnebí. Infračervené záření je méně energetické než viditelné světlo a je zvláště vystaveno absorpci atmosférickými vodními parami. Malé záření IR prochází atmosférou. James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) je infračervený dalekohled postavený na observatoři Mauna Kea na Havaji v nadmořské výšce 4092 metrů.

Vzdušné infračervené dalekohledy se zvedají nad více zemské atmosféry. Původně byly neseny nahoře balónem. Aktuální verze jsou vybaveny v tělech proudových letadel. V těle Boeingu 747 je zabudována Stratospherická observatoř pro infračervenou astronomii (SOFIA). Toto zařízení má primární zrcadlo 9 stop (2,7 m).

Nasazení infračervených dalekohledů ve vesmíru eliminuje problém absorpce atmosféry. Infračervený astronomický satelit (IRAS) byl prvním kosmickým dalekohledem, který zkoumal oblohu na infračervených vlnových délkách. Novějším vesmírným infračerveným dalekohledem byl průzkumník infračerveného průzkumu širokého pole (WISE). Byl spuštěn v roce 2009 a zůstal v provozu až do roku 2011. Vesmírné infračervené dalekohledy mají obvykle krátkou životnost, protože potřebné chladicí kapaliny jsou rychle vyčerpány.

Srdcem každého z těchto systémů je astronomické zrcadlo, které se používá ke shromažďování záření a jeho odrazu do pozorovacího bodu. Při pozorování lze použít různé nástroje, z nichž nejčastější jsou infračervená kamera a polovodičové infračervené detektory. Jednou z největších výzev při navrhování a implementaci infračerveného dalekohledu je problém chlazení. Instrumentace musí být ochlazena na několik stupňů od absolutní nuly. Při teplejších teplotách záření samotného dalekohledu narušuje pozorování.

Účelem vzdáleného IR pozorování je odhalit to, co není vidět ve viditelném světle. Mraky prachu a plynu v našich vlastních a sousedních galaxiích emitují daleko IR záření. Hvězdné školky mohou být detekovány žárem stahujících se protostarů, než začnou emitovat viditelné světlo. Infračervené dalekohledy rozšiřují náš zrak za viditelné vlnové délky, stejně jako ho radiové dalekohledy rozšiřují za infračervený paprsek.