赤外線望遠鏡とは何ですか？

赤外線望遠鏡は、天体から放出される赤外線（IR）を調べるものです。 赤外線は、可視光とマイクロ波の間の電磁スペクトルの一部です。 スペクトルのこの部分は、より短い近赤外波長とより長い遠赤外波長に大まかに分けることができます。 従来の光学望遠鏡は、近赤外範囲で観測を行うことができます。 特別に設計された赤外線望遠鏡は、通常、遠赤外波長での観測に使用されます。

赤外線望遠鏡には3つの一般的なタイプがあり、展開場所によって区別されます。 地球ベースの赤外線望遠鏡は、乾燥した気候で高高度に位置しています。 赤外線は、可視光よりもエネルギーが少なく、特に大気中の水蒸気に吸収されやすくなります。 少しの遠赤外線が大気を通過します。 James Clerk Maxwell Telescope（JCMT）は、ハワイのマウナケア天文台で高度13,425フィート（4092m）に建設された赤外線望遠鏡です。

空中赤外線望遠鏡は、地球の大気よりも高く上昇します。 もともと、これらは気球によって空高く運ばれました。 現在のバージョンは、ジェット機の機体に装備されています。 成層圏赤外線天文台（SOFIA）は、ボーイング747の本体に組み込まれています。このデバイスは、9フィート（2.7 m）の主鏡を備えています。

宇宙に赤外線望遠鏡を配備すると、大気吸収の問題がなくなります。 赤外線天文衛星（IRAS）は、赤外線波長で空を調査した最初の宇宙望遠鏡でした。 より最近の宇宙ベースのIR望遠鏡は、Wide-field Infrared Survey Explorer（WISE）でした。 2009年に打ち上げられ、2011年まで稼働し続けました。宇宙に設置された赤外線望遠鏡は、必要な冷却液がすぐに使い果たされるため、通常寿命が短くなります。

これらの各システムの中心には、放射線を集めて観測点に反射するために使用される天文ミラーがあります。 観測にはさまざまな機器を使用できますが、最も一般的なのは赤外線カメラと固体赤外線検出器です。 赤外線望遠鏡の設計と実装における最大の課題の1つは、冷却の問題です。 計装は、絶対零度の数度以内に冷却する必要があります。 温度が高いと、望遠鏡自体からの放射が観測を妨げます。

遠赤外観測の目的は、可視光では見えないものを明らかにすることです。 私たち自身の銀河および近隣の銀河内の塵とガスの雲は、遠赤外線を放射します。 恒星の幼虫は、原始星が可視光を放射し始める前に収縮する熱によって検出されます。 赤外線望遠鏡は、電波望遠鏡が赤外線を超えて視界を拡張するように、可視波長を超えて視界を拡張します。