Erotuskyvyn parantaminen tähtitieteellisessä kuvaamisessa

Abstract

Tämän tutkielman aiheena on kirjallisuuden kautta tutustua tähtitieteellisen kuvaamisen erilaisiin tapoihin parantaa erotuskykyä. Samalla tutustutaan kuvauksessa käytettävien ccd-kameroiden toimintaperiaatteisiin, sekä tutustutaan kuvanmuodostuksen periaatteisiin. Työssä perehdytään myös kuvankäsittelyyn, jossa mm. dekonvoluutiolla pyritään saamaan tarkempia yksityiskohtia kuvista näkyviin. Maan ilmakehä on läpinäkyvä pääasiassa vain optisen ikkunan ja radioikkunan allonpituuksilla. Ilmakehä rajaa erotuskyvyn noin yhteen kaarisekuntiin, mutta adaptiivisella optiikalla pystytään terävöittämään kuvaa noin kymmenkertaisesti. Interferometrialla voidaan puolestaan saavuttaa huomattavasti parempiakin erotuskykyjä. Erityisesti pidemmillä allonpituuksilla tämä onnistuu helpommin, kun taas lyhyemmillä aallonpituuksilla, interferometrian kuvien yhteensovittaminen on huomattavasti vaikeampaa. Avaruusteleskoopeissa diffraktio on suurin rajoittava tekijä erotuskyvylle, mutta interferometria tarjoaa tällöinkin suuria mahdollisuuksia erotuskyvyn parantamiselle. Erotuskyvyn parantamiseksi olennaisinta on sijainnin lisäksi pääpeilin halkaisia tai interferometriassa teleskooppien etäisyys toisistaan. Mahdollista on myös hyödyntää galaksijoukkojen gravitaatiolinssiefektiä, jolla saadaan hyvin kaukaisia kohteita tuotua näennäisesti lähemmäksi.