X-ray teleskop je dalekohled určený pro rentgenové astronomie . Ty musí být umístěny na oběžnou dráhu mimo zemskou atmosféru , která je rentgenovým paprskům neprůhledná . Jsou proto namontovány na znějících raketách nebo umělých satelitech .
Na počátku dvacátých let byly rentgenové dalekohledy schopny s určitou přesností pozorovat záření až do energie asi 15 keV . NuSTAR , který je jedním z nejnovějších zařízení, tlačí limit při 79 keV s technologií zahrnující nové tloušťky povlaku, je automatizovaného výrobu a různé další techniky.
První X-ray teleskop byl typu Wolter I . To je spuštěn pomocí rakety v roce 1965 pořizovat snímky v rentgenů na slunci .
Einstein Observatory je první rentgenová observatoř s typovým dalekohledu Wolter I na oběžné dráze. Byla zahájena v roce 1978 a získává rentgenové snímky s vysokým rozlišením v energetické oblasti 0,1 až 4 keV hvězd všech typů, zbytků supernov , galaxií a skupin galaxií.
Chandra X-ray Observatory, která byla spuštěna v roce 1999, je jedním z nejnovějších rentgenových dalekohledů . Výsledkem spolupráce mezi NASA, Evropskou kosmickou agenturou , Ruskou kosmickou agenturou a Japonskou leteckou agenturou funguje Chandra z velmi eliptické oběžné dráhy a vysílá snímky energetické větve s polem 0,5 úhlové sekundy v energii větev 0,08 až 10 keV .
V oblasti viditelného světla je možné použít čočky z optického skla v refrakčních systémech nebo zrcadlech, k lomu nebo odrazu obvykle dochází v tomto rozsahu vlnových délek, což umožňuje určitou volnost ve vývoji dalekohledů, ačkoli většina je v současné době tvořena zrcadly. V oblasti rentgenových paprsků , charakterizovaných krátkými vlnovými délkami, záření prochází sklem zrcadel, aniž by se odráželo. Ve skutečnosti je vlnová délka záření X kratší než průměrná vzdálenost mezi atomy. Tuto vzdálenost však lze zmenšit nárazem na materiál s menším dopadem. Tak při úhlu dopadu od 0,1 ° vlnová délka 10 x 10 -10 m je 5 krát delší než je průměrná vzdálenost mezi atomy. Pro správné vychýlení rentgenových paprsků je proto nutné pracovat na dopadu pastvy . To je technika používaná dalekohledem Wolter . Mluvíme o „odrazu dopadu pastvy“. Incidence umožňující odraz klesá s tím, jak se vlnová délka zkracuje a energie rentgenového záření se zvyšuje : při 20 keV musí být úhel mezi zrcadlovým povrchem a dopadajícím paprskem 0,25 ° a při 70 keV pouze 0,07 °. Pod určitou vlnovou délkou vyžaduje úhel dopadu nástroje příliš velké délky: nemusíme sbližovat záření a k lokalizaci zdroje záření používáme techniku dalekohledu s kódovanou maskou .
První optika využívající zrcátka dopadající na pastvu byla vyrobena v roce 1948 , ale tato má nízké úhlové rozlišení. Hans Wolter (en) vyvinul v roce 1952 tři typy optiky zvané Wolterova optika typu I , II a III, které kombinují dvě konfokální zrcadla vykazující symetrii revoluce ( paraboloid , hyperboloid nebo elipsoid ): záření emitované z nekonečného zdroje se odráží postupně pomocí dvou zrcadel k vytvoření obrazu na společném ohnisku obou zrcadel. Typ I je prakticky jediný použitý, protože jeho ohnisková vzdálenost je menší a umožňuje vnoření několika zrcadel (nazývaných skořápky nebo skořápky), čímž se zvyšuje sběrná plocha. Získaná optika je na optické ose dokonale stigmatická , nepředstavuje aberaci sférickosti a splňuje podmínku sinusu Abbe , to znamená, že systém vytváří obraz bez aberace komatu . Kvalita obrazu je omezena vadami krystalů v zrcadlovém povrchu.
Zrcadla mohou být vyrobena z keramických nebo kovových fólií. Nejpoužívanějšími materiály jsou zlato a iridium . Kritický úhel odrazu závisí na materiálu a energii dopadajících paprsků. Například pro zlato s fotony, jejichž energie je jeden kiloelektronový volt , je kritický úhel odrazu 3,72 stupně. Zrcadlo NuSTAR má několik vrstev, z nichž některé jsou vyrobeny z wolframu a silikonu a také z platiny a karbidu křemíku .
Některé tvrdé rentgenové dalekohledy používají zobrazovací metodu kódované clony. U nástrojů tohoto typu je mezi detektor a zdroj rentgenového záření vložena maska neprůhledná pro toto záření, ale propíchnutá otvory, které umožňují průchod. Tyto fotony , které dopadají na detektor proto projekt stínového obsazení touto maskou. Pro daný zdroj (hvězda ...) vytvořený stín představuje horizontální posunutí na detektoru, které odráží polohu zdroje na obloze. Obraz získaný detektorem je nepřímý a musí být znovu zpracován, aby se získala restituce pozorované části oblohy. Tato takzvaná dekonvoluční operace je komplikována množstvím zdrojů záření, a tedy i jejich stíny, které se případně překrývají, a také přítomností šumu pozadí X. Incidentní kosmické paprsky , protony nebo zrychlená atomová jádra charakterizovaná ekvivalentními úrovněmi energie k fotonům X také interferují s měřeními prováděnými detektorem.
Kategorie: Rentgenový vesmírný dalekohled
Několik příkladů rentgenových dalekohledů: