Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät 2012 Luennoitsijat: FT Thomas Hackman & FT Veli-Matti Pelkonen Luentoajat: To 14-16, periodit 3-4 Kotisivu:

Esitys aiheesta: "Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät 2012 Luennoitsijat: FT Thomas Hackman & FT Veli-Matti Pelkonen Luentoajat: To 14-16, periodit 3-4 Kotisivu:"— Esityksen transkriptio:

1 Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät 2012 Luennoitsijat: FT Thomas Hackman & FT Veli-Matti Pelkonen Luentoajat: To 14-16, periodit 3-4 Kotisivu: http://www.helsinki.fi/astro/opetus/kurssit/havaitseva http://www.helsinki.fi/astro/opetus/kurssit/havaitseva 1HTTPK I, kevät 2012, luento 1

2 Mitä kurssilla opitaan? Perustiedot optisen tähtitieteen havaintolaitteista ja –menetelmistä  kurssin pääpaino juuri tässä, astrofysikaalinen teoria muualla Miten havaintoja tehdään Miten havaintoja analysoidaan Miten havaintoja käytetään tutkimustyössä Kurssista voi olla iloa harrastajille, mutta se on tarkoitettu tuleville tähtitieteilijöille 2 HTTPK I, kevät 2012, luento 1

3 Kurssin sisältö 19.1. Infoa, johdantoa ja historiaa (TH) 26.1. Ilmakehän vaikutus havaintoihin (TH) 2.2. Datan käsittely (TH) 9.2. Ilmaisimet ja kuvankäsittely (VMP) 16.2. Optiikka (TH) 23.2. Kaukoputket ja observatoriot (TH) 1.3. ja 15.3. Fotometria (VMP) 22.3. ja 29.3. Spektrometria (TH) 12.4. Polarimetria (VPM) 19.4. Astrometria (VMP) 26.4. Uudet tekniikat (VMP) 3 HTTPK I, kevät 2012, luento 1

4 Kurssin suoritus 26 h luentoa, ei pakollista läsnäoloa Tarvittavat esitiedot: Tähtitieteen perusteet Kurssikirja Nilsson, Takalo & Piironen: Havaitseva tähtitiede, Ursa 2009  Kirjaa myy mm. Ursan toimisto ja Kolmen Sepän kirjakauppa  Suositeltavaa oheislukemista: Howell, S.: Handbook of CCD Astronomy (2nd edition) Luentokalvot, laskuharjoitukset yms. netissä: http://www.helsinki.fi/astro/opetus/kurssit/havaitseva http://www.helsinki.fi/astro/opetus/kurssit/havaitseva Havaintoilta Metsähovissa tai/ja Kumpulassa Tentti toukokuussa 4 HTTPK I, kevät 2012, luento 1

5 Laskuharjoitukset 6 laskuharjoitusta Vähintään 30% pitää laskea Lisäpisteitä 1/10%, max 6 lisäpistettä Avustava opettaja: Marjaana Lindborg Laskuharjoitusten aika: N. joka toinen viikko heti luentojen jälkeen 5 HTTPK I, kevät 2012, luento 1

6 1. Johdanto Havaitseva tähtitiede:  Gamma  Röntgen  UV  Optinen  Infrapuna  Radio Fotometria Polarimetria Spektrometria Kuvaaminen Astrometria ESO, Euroopan eteläinen observatorio ORM, La Palman observatorio 6 HTTPK I, kevät 2012, luento 1

7 1.1. Havaitsevan tähtitieteen historiaa ”If you would understand anything, observe its beginning and its development.” -Aristoteles  Tähtitiede on ”legacy” -tiede, sillä on pitkä historia Antiikki  Hipparkhos, Ptolemaios ensimmäinen tähtikatalogi  Kirkkaudet ja sijainnit  Armillaaripallo, astrolabi? Hipparkhos Nikealainen Armillaaripallo 7 HTTPK I, kevät 2012, luento 1

8 1.1. Havaitsevan tähtitieteen historiaa Keskiaika ja renessanssi, esioptinen tähtitiede  Kvadrantti, oktantti, sekstantti (1700 - luku), astrolabi  Mittalaitteita kulmien mittaamiseen  Tyko Brahe (1546-1601)  Johannes Hevelius (1611-1687) Heveliuksen kvadrantti Tyko Brahen Uraniborgin observatorio Hvenin saarella. 8 HTTPK I, kevät 2012, luento 1

9 1.1. Havaitsevan tähtitieteen historiaa Refraktorit (linssikaukoputket) 1600 -luvun alku, ensimmäiset kiikarit  Lippershey 1608  Galilei 1609 Akromaattinen linssi  Hall 1729 Galileo Galilein teleskooppi 9 HTTPK I, kevät 2012, luento 1

10 Reflektorit (peilikaukoputket) Gregory 1663 Newton 1670 Cassegrain 1672 1850 -luku  hopeapäällysteiset lasipeilit  Foucaultin peilin muodon- määritys menetelmä Gregoryn teleskooppi Newtonin teleskooppi 1.1. Havaitsevan tähtitieteen historiaa 10 HTTPK I, kevät 2012, luento 1

11 1.1. Havaitsevan tähtitieteen historiaa Astrometria  ensimmäinen kaukoputkeen liitetty lisälaite oli hiusristikko (1600- l. puoliväli)  tähtikartat  navigointi ja paikanmääritys yleisesti  ajanmääritys  ohikulku- ja meridiaanikoneet  valokuvauslevyiltä suhteellinen astrometria, nykyisin CCD The Carlsberg Meridian Telescope 11 HTTPK I, kevät 2012, luento 1

12 1.1. Havaitsevan tähtitieteen historiaa Fotometria  kirkkauksien (ja niiden vaihteluiden) mittaamista  1800 -luku Steinheilin fotometri Zöllner ja Zöllner-Pickering fotometrit  1900 -luku Stebbinsin seleeniin perustuva fotometri fotokatodi kuvanvahvistin valomonistinputket  CCD kamerat (1969) korvanneet fotometrit useimmissa käyttötarkoituksissa Valomonistinputki 12 HTTPK I, kevät 2012, luento 1 Zöllnerin fotometri

13 1.1. Havaitsevan tähtitieteen historiaa Spektroskopia  Newton  Herschel havaitsi 1700 -l., että Auringon spektri on lämpimintä punaisessa valossa  1802 Wollaston löysi Auringon spektristä viivoja  1814 Fraunhofer löysi satoja viivoja sekä Auringon, että planeettojen ja Kuun spektreistä  1850 -l. spektroskopian perusperiaatteet Bunsen ja Kirchhoff  1885 Balmer ymmärsi Auringon olevan suurelta osin vetyä  spektroskopia spektrien katselua, spektrometria mittaamista jälkimmäistä varten valokuvia spektreistä, nyttemmin CCD -kuvia Prisma aallonpituus vs. vuo 13 HTTPK I, kevät 2012, luento 1

14 1.1. Havaitsevan tähtitieteen historiaa Kuvaaminen  ensimmäinen kuukuva daguerrotypialla 1840, seuraavana vuonna Auringon spektri  kuivalevytekniikka teki valokuvauksesta tähtitieteelle hyödyllisen apuvälineen 1874 Huggins, Vegan spektri  1800 -l. lopulla Carte du Ciel  1975 ensimmäinen tähtitieteellinen CCD -kuva Rapusumu, M1 14 HTTPK I, kevät 2012, luento 1

15 1.1. Havaitsevan tähtitieteen historiaa 15 HTTPK I, kevät 2012, luento 1

16 1.2 Suomalainen optinen tähtitiede Turun observatorio 1817 HY:n observatorio 1834 Carte du Ciel 1890-1937 Tuorlan observatorio 1952 Metsähovin observatorio 1971 Nordic Optical Telescope 1988 Suomi European Southern Observatory:n (ESO) jäseneksi 2004 HY:n observatorion meridiaanisali 1904 16 HTTPK I, kevät 2012, luento 1