Випромінювання
У дослідженні природи небесних тіл велику увагу приділяють вивченню їхнього електромагнітного випромінювання. Небесні тіла, залежно від свого фізичного стану, випромінюють електромагнітні хвилі різної довжини. У вакуумі електромагнітні хвилі завжди поширюються з однаковою для всіх видів випромінювання швидкістю с = 3 х 108 м/с. Дуже важливою властивістю електромагнітного випромінювання є те, що швидкість його поширення не залежить від довжини хвилі та від швидкості руху джерела. Хвилі характеризується частотою і довжиною λ між якими існує залежність: с = λ . Електромагнітні хвилі, що мають різну довжину, взаємодіють з речовиною по-різному. Відповідно методи дослідження електромагнітного випромінювання відрізняються. У зв'язку із цим електромагнітне випромінювання умовно ділиться на кілька діапазонів.
Радіохвилі більше ніж 1 мм
Інфрачервоні промені від 760 нм до 1 мм
Видимі промені від 390 до 760 нм
Ультрафіолетові промені від 10 до 390 нм
Рентгенівські промені від 0.01 до 10 нм
Гамма-промені менше ніж 0,01 нм
Випромінювання довжиною від 390 до 760 нм людське око сприймає як світло, причому різним довжинам відповідають різні кольори. Для виявлення випромінювання в інших діапазонах потрібні спеціальні прилади.
Залежно від свого фізичного стану, одні небесні тіла випромінюють енергію у вузьких інтервалах частот спектра електромагнітних хвиль, інші у всьому його діапазоні.
Вивчення фізичної природи небесних тіл у широкому діапазоні електромагнітного випромінювання привело до появи в науці таких розділів: гамма-астрономія, рентгенівська астрономія, інфрачервона астрономія, радіоастрономія.
Вивчення електромагнітних хвиль, що випромінюють небесні тіла, ускладнюється тим, що атмосфера Землі пропускає випромінювання лише в певних діапазонах довжин хвиль: від 300 до 1000 нм, від 1 см до 20м, і лише в кілька вікон інфрачервоного діапазону. Випромінювання, що доходить до поверхні Землі досліджують за допомогою оптичних телескопів та радіотелескопів.
Кисень, озон, вуглекислий газ і водяна пара це чотири компоненти атмосфери, які спричиняють поглинання випромінювання. Поглинання залежить від довжини хвилі електромагнітного випромінювання.
Сильніше атмосфера поглинає коротко хвильову частину діапазону електромагнітного випромінювання: ультрафіолетові, рентгенівські та гамма-промені. Спостереження можливі за допомогою приладів, піднятих на велику висоту або встановлених на космічних станціях- лабораторіях, штучних супутниках Землі, орбітальних обсерваторіях.
Приймачі випромінювання
Випромінювання, яке зібрав об'єктив телескопа, реєструється та аналізується приймачем випромінювання. Раніше єдиним приймачем випромінювання слугувало людське око.
Із середини 19 століття в астрономії стали широко застосовувати фотографічні методи. Фотографічний матеріал має багато переваг порівняно з людським оком. Фотоемульсія здатна накопичувати енергію, що на неї падає, тобто, збільшуючи витримку на негативі, можна зібрати більше світла. Фотографія дає змогу документувати події, тому що негативи можуть зберігатися протягом тривалого часу. Фотопластинки мають панорамність, тобто можуть одночасно і точно фіксувати безліч об'єктів.
Найбільші сучасні телескопи управляються комп'ютерами, а отримані зображення фіксується у формі, що обробляються комп'ютерними програмами. Фотографія майже вийшла з використанням. В останні десятиліття широко застосовують фотоелектричні приймачі випромінювання, відомості яких передаються безпосередньо на електричний обчислювальний пристрій. Наприклад прилад із зарядом зв'язку ПЗЗ-матриця - це інтегральна схема, розміщена на напівпровідниковому матеріалі, що перетворює світлову енергію випромінювання в енергію електричного струму. Сила струму пропорційна інтенсивності світлового потоку.
Обробка зображення дає змогу позбутися перешкод і фону, створюваних розсіюванням світла в атмосфері Землі та турбулентністю її атмосфери.