Ich möchte das typische Auflösungsvermögen der größten optischen Teleskope schätzen.
Ich habe das theoretische Auflösungsvermögen des VLA für 21 cm Licht berechnet,
Und ich weiß, dass die größten optischen Teleskope der Erde GTC, Keck 1 & 2, SALT, VLT usw. sind.
Aber ich weiß nicht, wie man ein typisches Auflösungsvermögen in der Praxis berechnet. Wie kann ich diese Schätzung unter Berücksichtigung des astronomischen Seeings und anderer Effekte vornehmen?
Das Winkelauflösungsvermögen eines Teleskops beträgt ca , wobei dies der Airy-Scheibendurchmesser in Bogensekunden ist, ist die Arbeitswellenlänge in Metern und der Durchmesser des Hauptspiegels des Teleskops in Metern. Für ein 8-m-Teleskop, das bei 500 nm arbeitet, ergibt dies eine Winkelauflösung von 0,05 Bogensekunden.
Es stellt sich dann die Frage, ob diese theoretische Grenze aufgrund von Detektorbeschränkungen oder Verschlechterung durch Unschärfe aufgrund atmosphärischer Turbulenzen (Seeing) jemals erreicht wird.
In der Praxis übertrumpft das Sehen bei sichtbaren Wellenlängen immer die intrinsische Winkelauflösung und hat an den besten astronomischen Standorten der Welt einen typischen Wert von 0,5-1 Bogensekunde. Dafür gibt es keine feste Zahl. Sie variiert mit den atmosphärischen Bedingungen von Nacht zu Nacht oder sogar von Stunde zu Stunde. Die meisten Observatorien veröffentlichen Statistiken darüber, damit Sie sehen können, was das mittlere (oder mittlere) Sehen ist. Hier sind zum Beispiel einige Statistiken für den Standort Paranal (VLT) , wo der Median etwa 0,8 Bogensekunden beträgt.
Spezielle Techniken können die Seeing-Verschlechterung abmildern. Sie haben vielleicht schon von adaptiver Optik gehört – Sie können die ankommende Wellenfront analysieren und ein Korrektursignal an einen kippbaren oder vollständig deformierbaren Spiegel senden, der die Verzerrung entfernt, entweder basierend auf einem benachbarten Stern oder einem Laser-Leitstern. Diese Techniken sind jedoch im nahen Infrarot am effektivsten und werden normalerweise nicht bei sichtbaren Wellenlängen versucht. Siehe http://en.wikipedia.org/wiki/Adaptive_optics
Eine andere Methode ist Lucky Imaging, die auch von Amateurastronomen verwendet werden kann. Machen Sie viele Bilder mit kurzen Belichtungszeiten. Wenn sich irgendwo im Bild eine helle Punktquelle befindet, können Sie diese verwenden, um die besten Bilder auszuwählen und die Bilder zu verschieben und zu stapeln, um ein saubereres Endprodukt zu erzeugen. Je kürzer die Belichtungen, desto besser funktioniert dies. Auf diese Weise lässt sich eine sehr nahe an der theoretischen Maximalauflösung liegende Auflösung erzielen – es ist jedoch ein spezieller Hochgeschwindigkeits-CCD mit niedrigem Rauschen erforderlich, und am Ende werden mehr als 90 % der Bilder weggeworfen.