可視光天文学

可視光天文学は、可視光の範囲に感度を持つ 望遠鏡（光学望遠鏡）によるさまざまな天体観測を網羅しています。可視光天文学は光学天文学の一部であり、^{[説明が必要] 、}電波、赤外線、紫外線、X線、ガンマ線などの電磁放射スペクトルの目に見えない種類の光に基づく天文学とは異なります。可視光の波長は380〜750ナノメートルです。

可視光天文学は、人類が夜空を見上げるようになってから存在してきましたが、望遠鏡の発明以来、観測能力は向上してきました。望遠鏡の発明は、ドイツ系オランダ人の眼鏡職人ハンス・リッペルスハイによるものとされていますが、 ^[1]ガリレオも望遠鏡の開発と製作に大きな役割を果たしました。

可視光天文学は可視光のみに限定されているため、単に星を観察するだけでは機器は必要ありません。つまり、これは最も一般的に行われている天文学であり、最も古い天文学でもあります。

望遠鏡が登場する前は、天文学は肉眼のみに限られていました。人類は何千年もの間、夜空の星やその他の物体を見つめてきました。それは、今日使用されている多くの星座の名前、特にギリシャ語の名前に表れています。

ドイツ系オランダ人の眼鏡職人ハンス・リッペルスハイは、光学望遠鏡を最初に発明した人物として広く知られています。リッペルスハイは、記録に残る中では初めて望遠鏡の特許を申請した人物です。^[1]しかし、リッペルスハイが最初に望遠鏡を作った人物であるかどうかは定かではありません。リッペルスハイが特許を取得しようとした望遠鏡の不確かな説明だけに基づくと、ガリレオ・ガリレイは翌年、約3倍の倍率の望遠鏡を製作しました。ガリレオは後に、最大30倍の倍率の改良版を製作しました。^[要出典]ガリレオ望遠鏡により、観測者は地球上で拡大された正立像を見ることができました。これは一般に地上望遠鏡またはスパイグラスとして知られているものです。ガリレオはこれを使用して空を観測することもでき、一時期はその目的に十分な望遠鏡を製作できる人物の一人でした。 1609年8月25日、ガリレオはヴェネツィアの立法者たちに、8倍か9倍の倍率を持つ初期の望遠鏡の1つを披露した。ガリレオの望遠鏡は、海上でも貿易品としても役立つ商人に売られ、利益の出る副業でもあった。彼は1610年3月に、望遠鏡による最初の天文観測を「星空の使者」と題する短い論文として出版した。^[2]

人間の目は、今では光学的な補助装置を備え、19 世紀に 天体写真術が登場するまでは、唯一の画像センサーであり続けました。

現代でも、望遠鏡が発明された当時と比べて一般の人々がはるかに広く利用できるようになったため、可視光天文学は多くのアマチュア天文学者によって実践されています。NASAなどの政府機関は、可視物体や天体の現代の研究と観測に深く関わっています。現代では、最高品質の画像とデータは、地球の大気圏外にある望遠鏡である宇宙望遠鏡によって得られます。これにより、大気が望遠鏡の画像と視界の品質を妨げないため、はるかに鮮明な観測が可能になり、物体をより詳細に観測でき、はるかに遠くにある物体や光の弱い物体を観測できることになります。さらに、これは、夜間だけでなくいつでも観測できることを意味します。

ハッブル宇宙望遠鏡はNASAが開発した宇宙望遠鏡で、1990年に低地球軌道に打ち上げられました。 ^[3]現在も運用されています。ハッブル宇宙望遠鏡の4つの主な機器は、近紫外線、可視光線、近赤外線のスペクトルを観測します。ハッブルの画像はこれまでに撮影された画像の中で最も詳細なものの一つであり、宇宙の膨張率を正確に決定するなど、天体物理学における多くの進歩につながっています。

可視光天文学で使用される望遠鏡には主に 3 つの種類があります。

• 屈折望遠鏡は、レンズを使用して像を形成します。コストが低く、使いやすいため、アマチュア天文学者によって、特に月や惑星などの明るい物体を観察するためによく使用されます。
• 反射望遠鏡は、鏡を使用して像を形成します。科学的な目的でよく使用されます。
• カタディオプトリック望遠鏡は、レンズと鏡の組み合わせを使用して像を形成します。基本的には屈折望遠鏡と反射望遠鏡の組み合わせです。

望遠鏡の種類によって収差の種類は異なります。屈折望遠鏡には色収差があり、画像の明るい部分と暗い部分を分けるエッジに本来色があってはならないところに色が現れます。これはレンズがすべての色を同じ収束点に焦点を合わせることができないために起こります。^[4] 反射望遠鏡には視野の端付近の軸外収差など、いくつかの種類の光学的不正確さがあります。カタディオプトリック望遠鏡にはさまざまな設計があるため、存在する光学的不正確さの種類もさまざまです。

夜空の天体の視認性は光害の影響を受けます。歴史的には、夜空に月があると周囲の光量が増えて天体観測が妨げられてきました。しかし、人工光源の出現により、夜空を観察する際の光害はますます大きな問題になっています。特殊なフィルターや照明器具の改造はこの問題を軽減するのに役立ちますが、最高の眺めを得るために、プロの光学天文学者もアマチュアの光学天文学者も、大都市から離れた観測場所を探します。地球の空の光害を避けるため、その他の理由の中でも、多くの望遠鏡は地球の大気圏外に設置され、光害だけでなく大気の歪みや掩蔽も最小限に抑えられます。

最も一般的に観測される物体は、月、流星、惑星、星座、恒星など、望遠鏡がなくても観測できる物体です。

月は、特にアマチュア天文学者や天体観測者によって、非常によく観察される天体です。これにはいくつかの理由があります。月は夜空で最も明るい天体であり、夜空で最も大きい天体であり、多くの暦の基礎となるなど、多くの文化において長い間重要な意味を持っていたからです。また、月は効果的に観察するために望遠鏡や双眼鏡を一切必要としないため、人々が観察するのは非常に便利で一般的です。^{[独自の研究? ]}

流星は「流れ星」とも呼ばれ、よく観測されます。ペルセウス座流星群や獅子座流星群などの流星群では、比較的短い期間に多数の流星が見られるため、流星の観察がはるかに容易になります。

惑星は通常、望遠鏡や双眼鏡を使って観察されます。金星は非常に明るく、昼間でも見ることができるため、機器を使わずに観察するのが最も簡単な惑星であると考えられます。^[5]しかし、火星、木星、土星も望遠鏡や双眼鏡を使わずに見ることができます。

星座や星もよく観察され、過去には特に海上の船舶による航海に使用されていました。^[6]最もよく知られている星座の1つは、おおぐま座の一部である北斗七星です。星座は、空の他の物体の位置を説明するのにも役立ちます。

• 最大の光学反射望遠鏡のリスト
• 光学望遠鏡
• 天文学
• アマチュア天文学