赤外線望遠鏡

赤外線望遠鏡とは、赤外線を用いて天体を検出する望遠鏡のことです。赤外線は、電磁スペクトルに含まれる様々な種類の放射線の一つです。

絶対零度以上の温度を持つすべての天体は、何らかの形の電磁波を放出します。^{[ 1 ]}宇宙を研究するために、科学者は電磁スペクトル内のこれらのさまざまな種類の放射を検出するために、いくつかの異なるタイプの望遠鏡を使用します。これらの中には、ガンマ線、X線、紫外線、通常の可視光（光学）、および赤外線望遠鏡などがあります。

主要な発見

赤外線望遠鏡の発明につながった重要な進展はいくつかあった。

1800年、ウィリアム・ハーシェルは赤外線を発見した。
1878年、サミュエル・ピアポイント・ラングレーは最初のボロメーターを開発した。これは非常に感度の高い装置で、赤外線スペクトルにおける極めて小さな温度変化を電気的に検出することができた。
トーマス・エジソンは、 1878年7月29日の日食の際に、太陽コロナの熱を測定するために、独自の技術であるタシメーターを使用した。
1950年代、科学者たちは宇宙からの赤外線を検出するために硫化鉛検出器を使用していた。これらの検出器は液体窒素で冷却されていた。
1959年から1961年にかけて、ハロルド・ジョンソンは近赤外線光度計を開発し、科学者たちはそれによって数千もの星を測定できるようになった。
1961年、フランク・ロウは最初のゲルマニウムボロメータを発明した。液体ヘリウムで冷却されるこの発明は、現在の赤外線望遠鏡の開発への道を開いた。^{[ 2 ]}

赤外線望遠鏡は、地上設置型、航空機搭載型、宇宙望遠鏡のいずれかである。赤外線カメラと特殊な固体赤外線検出器を備えており、極低温まで冷却する必要がある。^{[ 3 ]}

地上望遠鏡は、赤外線を用いて宇宙を観測するために最初に用いられた装置です。その人気は1960年代半ばに高まりました。しかし、地上望遠鏡には限界があります。地球の大気中の水蒸気が赤外線を吸収してしまうためです。そのため、地上赤外線望遠鏡は、観測のしやすさを向上させるために、高い山や非常に乾燥した気候の場所に設置される傾向があります。

1960年代、科学者たちは気球を使って赤外線望遠鏡をより高い高度に持ち上げました。気球を使えば、約25マイル（40キロメートル）の高さまで到達できました。1967年には、赤外線望遠鏡がロケットに搭載されました。^{[ 2 ]}これらは最初の空中赤外線望遠鏡でした。それ以来、カイパー空中天文台（KAO）のような航空機が赤外線望遠鏡を搭載するように改造されてきました。成層圏に到達した最近の空中赤外線望遠鏡は、2010年5月にNASAの成層圏赤外線天文台（SOFIA）です。米国科学者とドイツ航空宇宙センターの科学者が協力して、17トンの赤外線望遠鏡をボーイング747ジェット機に搭載しました。^{[ 4 ]}

赤外線望遠鏡を宇宙に設置することで、地球の大気による干渉を排除できます。最も重要な赤外線望遠鏡プロジェクトの 1 つは、 1983 年に打ち上げられた赤外線天文衛星(IRAS) です。これは、他の銀河に関する情報だけでなく、私たちの銀河の中心である天の川に関する情報も明らかにしました。^{[ 2 ]} NASA は現在、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)と呼ばれる赤外線望遠鏡を搭載した太陽光発電宇宙船を宇宙に保有しています。これは 2021 年 12 月 25 日に打ち上げられました。^{[ 5 ]}

選択的比較

可視光の波長は約 0.4μmから0.7μmであり、0.75μm から1000μm （1mm ）は赤外線天文学、遠赤外線天文学、サブミリ波天文学の典型的な範囲である。