การถ่ายภาพและการกำเนิดของฟิสิกส์ดาราศาสตร์

• อาจ 5, 2024

กล้องโทรทรรศน์ได้ปล่อยให้ดาราศาสตร์ก้าวหน้าไปมาก แต่แม้ในศตวรรษที่ 19 ดาราศาสตร์ก็ยังคงเป็นวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการทำแผนที่และการจำแนกอย่างง่าย ไม่มีวิธีใดในการค้นหาเพิ่มเติมโดยไม่มีเครื่องมือใหม่ ๆ

โชคดีที่ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 หลายคนกำลังทดลองใช้วัสดุที่ไวต่อแสงในความพยายามที่จะสร้างภาพ ศิลปินและนักเคมีชาวฝรั่งเศส Louis Daguerre เป็นคนแรกที่เปิดเผยต่อสาธารณชนถึงกระบวนการที่ประสบความสำเร็จ Daguerreotypes ที่พวกเขาถูกเรียกว่าเป็นภาพถ่ายบนแผ่นทองแดง แม้ต้องใช้เวลาในการสัมผัสนานและมีสารเคมีที่เป็นพิษสูง แต่พวกมันก็ทนทานและมีรายละเอียด

เมื่อมันเกิดขึ้นประวัติศาสตร์ของการถ่ายภาพดาราศาสตร์นั้นเกือบจะยาวเท่ากับการถ่ายภาพ Daguerre ถ่ายภาพแรกของดวงจันทร์และหลังจากนั้นไม่นานจอห์นวิลเลียมเดรเปอร์ชาวอเมริกันคนแรกที่ถ่ายภาพดวงจันทร์ นี่เป็นภาพถ่ายทางดาราศาสตร์ชิ้นแรกที่ถ่ายในอเมริกาเหนือ

แม้ว่าจอห์นวิลเลียมเดรเปอร์ถือเป็นนักโหราศาสตร์คนแรก แต่ก็ไม่ใช่คนสุดท้ายในครอบครัวของเขา ลูกชายของเขาเฮนรี่ยังเป็นนักโหราศาสตร์ที่หลงใหล John Draper ไม่ได้พบว่าดวงจันทร์เป็นเป้าหมายที่ง่าย แต่อย่างน้อยมันก็เป็นวัตถุที่สดใส เฮนรี่มีเป้าหมายที่ท้าทายมากกว่านี้คือเนบิวลานายพราน

เนบิวลาเป็นเมฆก๊าซและฝุ่นขนาดยักษ์ที่ทอดตัวผ่านช่องว่างระหว่างดวงดาว แม้ว่ามันจะไม่มีแสงสว่างของตัวมันเอง แต่มันก็อาจส่องสว่างโดยดาวที่อยู่ใกล้เคียง ดวงตาที่ไม่ได้เห็นสามารถมองเห็น Orion Nebula เป็นหยดเลือนจาง ๆ แต่สำหรับรายละเอียดที่คุณต้องการกล้องโทรทรรศน์

Henry Draper ได้รูปแรกของ Orion Nebula ในปี 1880 เพื่อที่จะจับแก๊สดวงดาวที่สว่างนั้นจบลงด้วยแสงที่มากเกินไปและในสายตาที่ทันสมัยภาพก็ดูไม่เหมือนความสำเร็จที่พิเศษ การถ่ายภาพวัตถุสลัวในที่มืดจะยุ่งยากหากต้องใช้เวลาในการเปิดรับแสงนานเป็นพิเศษ หากวัตถุนั้นอยู่บนท้องฟ้ามันก็ยิ่งยากขึ้น เนื่องจากโลกกำลังหมุนแกนของมันคุณจึงพยายามถ่ายภาพสิ่งที่เคลื่อนไหวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ยังไงก็เถอะคุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ากล้องโทรทรรศน์ชี้ไปที่วัตถุที่กำลังถ่ายภาพอยู่หรือที่เรียกว่าการติดตาม

หากกล้องโทรทรรศน์ไม่ติดตามภาพจะเต็มไปด้วยการเคลื่อนไหวของดาวเบลอ อย่างไรก็ตามในบางครั้งการจับ "เส้นทางเดินของดวงดาว" นั้นเป็นจุดรวมของภาพ คลิกเพื่อดูภาพเส้นทางดาวที่ถ่ายที่หอดูดาวราศีเมถุนใต้

เพียงสามปีหลังจากรูปถ่ายของเดรเปอร์ของเนบิวลานายพรานนักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษก. สามัญได้สร้างรูปของเนบิวลานายพรานซึ่งเขาได้รับรางวัลเหรียญทองจากสมาคมดาราศาสตร์แห่งกรุงลอนดอน ไม่เพียง แต่จะมีคำจำกัดความที่มากขึ้น แต่การได้รับแสงที่ยาวนานยังแสดงรายละเอียด - รวมถึงดวงดาว - ตาพร่ามัวเกินกว่าที่มนุษย์จะตรวจพบ

Henry Draper ได้ลองใช้มุมมองใหม่ของการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์แล้ว ในปี 1872 เขาถ่ายภาพแรกของสเปกตรัมแสงของดาวที่เวก้า แสงดาวเป็นส่วนผสมของสีอ่อน ด้วยสเปกโตรสโคปมันสามารถแตกออกเป็นสเปกตรัมเพื่อแสดงสีเหล่านี้ นอกจากนี้ยังมีชุดของเส้นแคบ ๆ ข้ามสเปกตรัม เส้นเหล่านี้บอกเราอย่างมากเกี่ยวกับดาวฤกษ์รวมถึงอุณหภูมิและสิ่งที่มันทำ สเปกโทรสโกปีอยู่ในวัยเด็กในช่วงปลายศตวรรษที่สิบเก้า แต่เดรเปอร์เห็นศักยภาพของดาราศาสตร์ เขาตั้งใจจะรวบรวมแคตตาล็อกดาวที่ดาวจำแนกตามสเปกตรัมของพวกมัน

น่าเศร้าแม้ว่าเดรเปอร์ไปถ่ายภาพสเปคตรัมแสงอีกห้าสิบดวง แต่เขาก็เสียชีวิตเมื่ออายุเพียง 45 ปีทำให้โครงการของเขายังไม่เสร็จ แต่นั่นไม่ใช่จุดจบของมัน แอนนาหญิงม่ายของเขาเป็นผู้หญิงที่น่าทึ่งอธิบายได้อย่างสบายใจมากที่ได้ทำงานกับสามีของเธอในห้องทดลองในขณะที่เธอเป็นพนักงานต้อนรับสังคม เธอบริจาคเงินให้กับหอดูดาวฮาร์วาร์ดเพื่อทำแคตาล็อกให้เสร็จ

การจำแนกประเภทส่วนใหญ่สำหรับแคตตาล็อก Henry Draper? สามในสี่ของล้านดวง? ทำโดย Annie Jump Cannon ที่กล้าหาญ หากคุณเห็นดาวที่อ้างถึงโดยหมายเลข HD นั่นคือหมายเลขนั้นในแค็ตตาล็อก Henry Draper

ในปลายศตวรรษนี้การถ่ายภาพดาราศาสตร์เป็นเครื่องมือในการสร้างแผนที่ดาวเช่นโครงการ Carte du Ciel (Map of the Sky) ไม่เคยมีการทำแผนที่ แต่มีภาพถ่ายจำนวนมากที่มีประโยชน์ซึ่งแสดงตำแหน่งของดาวนับล้านซึ่งรวมถึงภาพที่ค่อนข้างจาง

แต่มีการพัฒนาที่สำคัญยิ่งกว่าการทำแผนที่ดาวและการค้นหาวัตถุที่สลัวเกินไปต่อสายตามนุษย์ นี่คือตามที่ Henry Draper ได้ตระหนักถึงการศึกษาสเปกตรัมของดวงดาว การถ่ายภาพและสเปกโทรสโกปีเป็นกุญแจสำคัญในการเคลื่อนย้ายดาราศาสตร์จากการหาดวงดาวเพื่อทำความเข้าใจกับมัน อาจจะมีดาราศาสตร์ ที่ไหน วัตถุท้องฟ้าเป็น ในที่สุดก็เป็นไปได้ที่จะเรียนรู้ อะไร พวกเขาเป็น. ฟิสิกส์ดาราศาสตร์เกิด

อ้างอิง:

(1) Hughes, S, "นักดาราศาสตร์ดาราศาสตร์คนแรก John William Draper (1811? 1882)" //artdeciel.com/Exposure/post/2010/06/10/The-First-Astrophotographer.aspx
(2) Simkin, D, "The Daguerreotype Process" //www.photohistory-sussex.co.uk/dagprocess.htm