Neden bizim teleskoplar bulamıyorum «dokuzuncu gezegen»?

Astronomi Tarihi oldu, geçmişi geri çekilen ufuklar. Teleskopun icadı çıkış bizim yeteneği ötesinde çıplak gözle, milyonlarca (milyar) yıldız Samanyolu. Uygulama fotoğraf ve многоволновой astronomi телескопам çıkış ötesinde bizi kendi galaksinin uzak «ada Evrenler», yaşayan tüm alanı, hangi biz erişebilirsiniz. Ancak, her şeye rağmen, hakkında ne biliyoruz uzak bir Evren, bizim Güneş sisteminde keşfedilmemiş dünyalar. Nasıl yani?

Neden biz bulmak için yeni gezegenin Güneş sistemi

Eğer bilim adamları kullanabilir teleskoplar için avcılık, gezegenin, galaksinin, dış gezegenler ve diğer sair, neden onlar sadece almak ve taramak bizim Güneş sistemi arayışı içinde отбившихся merkezi bir «gezegen X» ve diğer gök cisimlerinin?

Bir anahtar sözcük anlamak gerekir önce biz hallederiz konu: büyüklük. Astronomik açıdan her nesne için doğal parlaklık belirlenen miktarda yaydığı için onlara ışık. Durumunda bir nesne ile bizim gibi Güneş, bu durum kendi parlaklık, çünkü Güneş enerji oluşturur ve yayar, onu her yöne. Bu durumda nesnelerle aramızda bir Ay, bu durum onu, yansıyan ışık, çünkü yok kendi parlaklık.

Bakarsanız, Ay faz, hilal görebilirsiniz yüzey, bir Güneş tarafından aydınlatılmış. Bu hile birkaçı Moon (çünkü onun hemen hemen yok), ve sözde küllü Ay ışığı: güneş ışığı yansıtır yerden düşer ve Ay.

Arasındaki parlaklık Farkı bu örnekler gösteriyor, ne kadar büyük arasındaki fark, yansıyan ışık ve özel bir ışık.

Ama başka bir detay vurgulanan farklılıklar arasındaki parlaklık Güneş ve Ay, ve Ay ve diğer tüm gece gökyüzünde. Ay hakkı yok olmak daha parlak bir yıldız, gezegen veya galaksi gökyüzünde, dayanarak, kendi acınası bir büyüklük. Aslında, Ay — en loş bir nesne, görünür çıplak gözle herhangi bir yerinde bir Arazi. Ve yine, o parlak görünüyor sadece dışında Güneş.

Bunun Nedeni, bu Ay, çok yakın, ve onun özel bir parlaklık ile eşleşmiyor gözlemlenebilir veya görünür — parlaklık.

Daha fazla nesneyi, daha az parlak görünüyor. Ancak, bu çeşit genel geçerli bir kural, bu nicel bağımlılığı sağlayan, bize tanımlamak, ne kadar parlak ya da loş görünüyor nesneye olan uzaklığa dayalı olarak. Basitçe söylemek gerekirse, parlaklık (b) düşüyor gibi ters kare büyüklüğü, mesafe ya da b ~ 1/r2.

Yerleştirin bir nesne iki kat daha fazla ve parlaklık düşecek dört kez. Sonrası on kat daha fazla — ve düşecek yüz kere. Yerleştirin bin kat daha parlaklık düşecek bir milyon kez.

Herhangi bir nesne İçin, yayar, kendi ışık, bu iki faktör belirler görünür parlaklık: iç parlaklık ve mesafe gözlemci.

Bu iki faktör, belki de en önemli, dikkate alınması gereken belirlerken tipi teleskop, bir inşa edilecek. Bir şey görmek istiyorsanız, daha loş? Toplamak gerekir, daha fazla ışık anlamına gelir gerekir teleskop daha büyük, ya da izlemek zorunda bir nokta gökyüzünün daha uzun.

Eğer para ve teknoloji hiçbir değeri yoktu, eğer olsaydı, her zaman seçilmiş büyük bir teleskop. Toplayın teleskop iki kat daha fazla, ve sadece toplamak için dört kat daha fazla ışık, ama удвоите çözünürlük. Toplamak için dört kat daha fazla ışık izlerken, uzun süre harcamak gerekir dört kat daha fazla zaman almak için hemen hemen hiçbir zamma izin.

En büyük teleskoplar var, yetenekli bir göz ile nesneleri mümkün olan en yüksek çözünürlüklü ve onları tanımlamak için detayları en kısa sürede.

Orada da dikkate alan bir inceleme. Hedefin nedir? Görmek en loş bir nesne olası mı? Ya da görmek mümkün alan Evren mi?

Burada gitmek zorunda, ve uzlaşma. Teleskop olabilir belirli bir miktarda toplamak ışık gözden geçirerek, küçük bir alana büyük bir hassasiyetle ya da büyük bir alanı ile küçük bir doğruluk. Tıpkı mikroskop çift bir artış, iki kat azaltarak çapı görme alanı, bir teleskop olabilir daha derin bir bakış, Evrendeki сузив kendi alanında bir inceleme.

Çeşitli teleskoplar için optimize edilmiş farklı amaçlar. Ama uzlaşma çok ciddi olacak. Eğer biz bakmak gibi derin, seçmek zorunda kalacak, bir çok küçük bölge gökyüzü.

Bu хаббловское son derece derin bir alan. Küçük alanı alan görüntülediğiniz farklı dalga boylarında olmak üzere toplam 23 gün. Bilgi miktarını biz gelişme, sadece şaşırtıcı: biz bulduk 5500 galaksilerin bu küçücük bir parça gökyüzü. En sönük nesneleri bu parça, tam anlamıyla bir 10 000 000 000 kat daha zayıf bir şey, ne sen-ebilmek görmek sınırı onun çıplak gözle.

Sayesinde, ayna, büyük çaplı, gözlemlerine göre farklı dalga boylarında, hotel, uzayda büyük bir artış ve küçük bir görüş alanına, «Hubble» algılayamazsa, en sönük galaksi, sadece görebilirsiniz. Ama bu bir bedeli var: bu fotoğraf, oluşturma sürdü 23 gün içerir sadece 1/32 000 000 cennet parçası.

öte yandan, görülebilir. Bu fotoğraf çekildikten bir teleskop kullanarak Pan-STARRS, her gece, her an görünür gökyüzünde, bazen yerden Yere. O karşılaştırılabilir boyutu uzay teleskopu Hubble, ama optimize edilmiştirçekim için geniş bir alanı seçerek, daha büyük kapsama cennet yerine artırmak.

Sonuç Olarak, bu nesneleri algılamak bulunan hemen hemen her parça gökyüzü; sadece aşırı güney kutbu kesilir konumu nedeniyle teleskop, kuzey yarımkürede. Pan-STARRS yakalar 75% cennet ve ince değişiklikleri kaydeder noktaları arasındaki ışık. O-ebilmek bulmak bir kuyruklu yıldız, asteroit kuşağı kuiper kuşağı nesneleri ve çok daha fazlası. Ama bu nesneler olmalıdır binlerce kez daha parlak, en sönük olanlar bulur «Hubble».

Gibi ... bize ne çok isterdim biz sadece keşfetmek tüm dış Güneş sistemi ile gerekli bir yaklaşım bulmak için her şey var. Сверхглубокий, сверхтусклый inceleme sadece gökyüzü, muhtemelen asla mümkün teknolojik sınırlamaları; biz görmek loş dar bir aralıkta ya da parlak, daha geniş, ancak her iki seçenek de aynı anda.

Orada da başka bir sınırlayıcı faktör yatmaktadır başlangıç: bu nesneleri yansıtacak sadece güneş ışığı. Bakarsanız, dış Güneş sisteminde iki özdeş nesne, ama bir iki kez daha başka, o on altı kez sönük. Bunun nedeni, zamanla güneş ışığı uzak bir nesne ve o nesnenin parlaklığı arttırılır çeyrek, ama sonra yansıyan ışık geçmesi gereken iki mesafeyi bizim göz getirerek, ortak görünür parlaklık düşer gibi b ~ 1 / r⁴. Olsa bile Oort bulutunda oldu dünya büyüklüğünde olsaydı , biz onu bulamadık.

Var bir çok teleskoplar, görmek mümkün, inanılmaz derecede cansız nesneler, ama bilmemiz gereken, onları nereye yönlendirmek. Var bir çok teleskoplar, yeteneğine bakmak büyük araziler gökten, ama onlar-ebilmek görmek sadece parlak nesneler ve can hayır — hayır. Gelince nesneleri bizim Güneş sistemimizde, çünkü onlar güneş ışığı yansıtmak yerine yayarlar kendi, onları göremezsiniz, hiçbir modern teleskop, eğer onlar kendilerini belirli bir mesafe.

Çıkıyor olmasına rağmen, bizim tüm Evren hakkında bilgi ve kendi gezegen olmasıyla beraber, bizim Güneş sistemi her zaman kalmak bizim için bir memba olan sürprizler.

Ne tür bir teleskop inşa edeceğiz? Söyle bizim