Я хотел бы оценить типичную разрешающую способность крупнейших оптических телескопов.
Я рассчитал теоретическую разрешающую способность VLA для 21 см света,
И я знаю, что самые большие оптические телескопы на Земле — это GTC, Keck 1&2, SALT, VLT и т.д.
Но я не знаю, как рассчитать типичную разрешающую способность на практике. Как я могу сделать эту оценку с учетом астрономического зрения и других эффектов?
Угловая разрешающая способность телескопа составляет примерно , где это диаметр диска Эйри в угловых секундах, - рабочая длина волны в метрах и диаметр главного зеркала телескопа в метрах. Для 8-метрового телескопа, работающего на длине волны 500 нм, это дает угловое разрешение 0,05 угловых секунды.
Тогда возникает отдельный вопрос о том, достигается ли когда-либо этот теоретический предел из-за ограничений детектора или ухудшения качества из-за размытия из-за атмосферной турбулентности (видимости).
На практике видимость на видимых длинах волн всегда превосходит собственное угловое разрешение и имеет типичное значение 0,5–1 угловую секунду на лучших астрономических площадках мира. Для этого нет установленного номера. Оно меняется в зависимости от атмосферных условий от ночи к ночи или даже от часа к часу. Большинство обсерваторий публикуют статистику по этому вопросу, чтобы вы могли видеть, каково среднее (или медианное) зрение. Например, вот некоторые статистические данные для сайта Paranal (VLT) , где медиана составляет около 0,8 угловых секунд.
Специальные методы могут смягчить ухудшение зрения. Возможно, вы слышали об адаптивной оптике — вы можете анализировать входящий волновой фронт и отправлять корректирующий сигнал на наклонное или полностью деформируемое зеркало, которое устраняет искажения, основываясь либо на соседней звезде, либо на лазерной направляющей звезде. Однако эти методы наиболее эффективны в ближнем инфракрасном диапазоне и обычно не используются в видимом диапазоне длин волн. См. http://en.wikipedia.org/wiki/Adaptive_optics
Другой метод — Lucky Imaging, который могут использовать и астрономы-любители. Сделайте много снимков с короткой выдержкой. Если где-то на изображении есть яркий точечный источник, вы можете использовать это, чтобы выбрать лучшие изображения, а также сдвинуть и сложить изображения, чтобы получить более чистый конечный продукт. Чем короче выдержка, тем лучше это работает. Таким образом можно получить очень близкое к теоретическому максимальное разрешение, но для этого нужна специальная высокоскоростная ПЗС-матрица с низким уровнем шума, и в итоге вы выбрасываете более 90% изображений.