Cosa sono i telescopi a infrarossi?
Un telescopio a infrarossi è uno che esamina la radiazione infrarossa (IR) emessa dai corpi astronomici. La radiazione infrarossa fa parte dello spettro elettromagnetico tra luce visibile e microonde. Questa parte dello spettro può essere approssimativamente divisa in lunghezze d'onda più vicine al vicino IR e più lunghe al lontano IR. I telescopi ottici tradizionali sono in grado di effettuare osservazioni nel campo vicino all'IR. I telescopi a infrarossi appositamente progettati vengono generalmente utilizzati per osservare le lunghezze d'onda IR lontane.
Esistono tre tipi generali di telescopi a infrarossi, differenziati per la loro posizione. I telescopi a infrarossi terrestri si trovano ad alta quota in climi aridi. La radiazione infrarossa è meno energetica della luce visibile ed è particolarmente soggetta ad essere assorbita dal vapore acqueo atmosferico. Poco radiazione IR lontana attraversa l'atmosfera. Il James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) è un telescopio a infrarossi costruito presso l'Osservatorio Mauna Kea alle Hawaii ad un'altitudine di 4092 m.
I telescopi a infrarossi trasportati dall'aria si innalzano al di sopra dell'atmosfera terrestre. In origine, questi venivano trasportati in alto in mongolfiera. Le versioni attuali sono equipaggiate all'interno dei corpi dei velivoli a reazione. L'Osservatorio stratosferico per l'astronomia infrarossa (SOFIA) è integrato nel corpo di un Boeing 747. Questo dispositivo è dotato di uno specchio primario da 2,7 m.
La distribuzione di telescopi a infrarossi nello spazio elimina il problema dell'assorbimento atmosferico. L'Infrared Astronomical Satellite (IRAS) è stato il primo telescopio spaziale a sorvegliare il cielo a lunghezze d'onda infrarosse. Un più recente telescopio IR basato sullo spazio era il Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). È stato lanciato nel 2009 ed è rimasto in servizio fino al 2011. I telescopi a infrarossi basati sullo spazio hanno in genere una breve durata perché i refrigeranti necessari si esauriscono rapidamente.
Al centro di ciascuno di questi sistemi c'è uno specchio astronomico utilizzato per raccogliere la radiazione e rifletterla in un punto di osservazione. Nell'osservazione possono essere utilizzati vari strumenti, il più comune dei quali è una telecamera a infrarossi e rilevatori a infrarossi a stato solido. Una delle maggiori sfide nella progettazione e implementazione di un telescopio a infrarossi è il problema del raffreddamento. La strumentazione deve essere raffreddata entro pochi gradi dallo zero assoluto. A temperature più calde, le radiazioni del telescopio stesso interferiscono con l'osservazione.
Lo scopo dell'osservazione lontano IR è quello di rivelare ciò che non può essere visto alla luce visibile. Nuvole di polvere e gas nelle nostre galassie vicine e vicine emettono radiazioni IR lontane. I vivai stellari possono essere rilevati dal calore dei protostari contraenti prima che inizino a emettere luce visibile. I telescopi a infrarossi estendono la nostra vista oltre le lunghezze d'onda visibili, proprio come i radiotelescopi lo estendono oltre l'infrarosso.