Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät 2010 Luennoitsijat: FT J. Näränen ja FT T. Hackman Luentoajat: To 14-16, periodit 3-4 Kotisivu: 1HTTPK I, kevät 2010, luento 1

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 2010, luento 1

Kurssin sisältö Johdanto (TH ja JN) Ilmakehän vaikutus havaintoihin (TH) Optiikka (JN) Kaukoputket ja observatoriot (TH/JN) Datan käsittely (TH) Uudet tekniikat ja ilmaisimet (JN) Kuvankäsittely (JN) Fotometria (TH) Spektrometria (TH) Polarimetria (JN) Astrometria sekä lähi-infrapuna ja lähi-UV (JN) 3 HTTPK I, kevät 2010, luento 1

Kurssin suoritus 26 h luentoa, ei pakollista läsnäoloa Ei luentoja 11.3., 1.4. 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: Laskuharjoitukset: vähintään 30%, lisäpisteitä 1/10%, max 6 lisäpistettä Vierailu Metsähovissa tai/ja Observatoriolla (yksi vierailu pakollinen) Tentti 6.5.(?) 4 HTTPK I, kevät 2010, luento 1

Laskuharjoitukset Laskuharjoitusten käytännön järjestelyistä infoa verkkosivuilla ensi viikolla sekä seuraavalla luennolla. 5 HTTPK I, kevät 2010, luento 1

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 2010, luento 1

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 2010, luento 1

1.1. Havaitsevan tähtitieteen historiaa Keskiaika ja renessanssi, esioptinen tähtitiede  Kvadrantti, oktantti, sekstantti ( luku), astrolabi  Mittalaitteita kulmien mittaamiseen  Tyko Brahe ( )  Johannes Hevelius ( ) Heveliuksen kvadrantti Tyko Brahen Uraniborgin observatorio Hvenin saarella. 8 HTTPK I, kevät 2010, luento 1

1.1. Havaitsevan tähtitieteen historiaa Refraktorit (linssikaukoputket) luvun alku, ensimmäiset kiikarit  Lippershey 1608  Galilei 1609 Akromaattinen linssi  Hall 1729 Galileo Galilein teleskooppi 9 HTTPK I, kevät 2010, luento 1

Reflektorit (peilikaukoputket) Gregory 1663 Newton 1670 Cassegrain luku  hopeapäällysteiset lasipeilit  Foucaultin peilin muodon määritys menetelmä Gregoryn teleskooppi Newtonin teleskooppi 1.1. Havaitsevan tähtitieteen historiaa 10 HTTPK I, kevät 2010, luento 1

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 2010, luento 1

1.1. Havaitsevan tähtitieteen historiaa Fotometria  kirkkauksien (ja niiden vaihteluiden) mittaamista  luku Steinheilin fotometri Zöllner ja Zöllner-Pickering fotometrit  luku Stebbinsin seleeniin perustuva fotometri fotokatodi kuvanvahvistin valomonistinputket  CCD kamerat (1969) korvanneet fotometrit useimmissa käyttötarkoituksissa valomonistinputki 12 HTTPK I, kevät 2010, luento 1

1.1. Havaitsevan tähtitieteen historiaa Spektroskopia  Newton  Herschel havaitsi 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  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 2010, luento 1

1.1. Havaitsevan tähtitieteen historiaa Kuvaaminen  ensimmäinen kuukuva daguerrotypialla 1840, seuraavana vuonna Auringon spektri  kuivalevytekniikka teki valokuvauksesta tähtitieteelle hyödyllisen apuvälineen 1874 Huggins, Vegan spektri  l. lopulla Carte du Ciel  1975 ensimmäinen tähtitieteellinen CCD -kuva Rapusumu, M1 14 HTTPK I, kevät 2010, luento 1

1.1. Havaitsevan tähtitieteen historiaa 15 HTTPK I, kevät 2010, luento 1

1.2 Suomalainen optinen tähtitiede Turun observatorio 1817 HY:n observatorio 1834 Carte du Ciel Tuorlan observatorio 1952 Metsähovin observatorio 1971 Nordic Optical Telescope 1988 Suomi European Southern Observatory:n (ESO) jäseneksi 2004 HY:n observatorion meridiaanisali HTTPK I, kevät 2010, luento 1