Этот телескоп имеет только 4-х лопастное отверстие?

44

Я просто смотрел на изображение из проекта APOD НАСА

антенны

Я заметил, что звездные всплески расположены прямо горизонтально и вертикально. Если я правильно помню, на моей DSLR я получаю один «луч» на лезвие. Значит ли это, что либо телескоп Хаббл, либо телескоп Subaru NAOJ имеет только 4-х лопастное отверстие?

Если нет, то что еще могло бы вызвать такой взрыв?

Уэйн Вернер
источник
1
Разве эти телескопы основаны не на линзах, а на зеркалах?
Кроули,
Для чего стоит больше технической информации об этом изображении на astrobin.com/293303 (полный астрономических материалов, которые я не понимаю, так что просто
дайте
1
У телескопа вряд ли будет переменная апертура. Квадратный затвор или фиксированная квадратная апертура не невозможны. Но скорее всего это будет эффект, вызванный ПЗС и процессом считывания.
Крис Х

Ответы:

76

То, что вы видите, не является результатом диафрагмы, как в камере. 4-точечные дифракционные пики в телескопе вызваны 4 стойками, удерживающими отражатель в зеркальном телескопе. На этой диаграмме из статьи Википедии о дифракционном пике показана дифракционная картина (ниже), созданная соответствующей стойкой (выше):

Сравнение дифракционных пиковых рисунков для разных стоек
Сравнение дифракционных образцов шипов различных компоновок распорок от Cmglee , через Wikimedia Commons. CC BY-SA 3.0

Изображение представляет собой совокупность нескольких изображений и данных с телескопа Subaru на Гавайях и космического телескопа Хаббла . Интересно, что у телескопа Subaru есть расположение с 4 стойками, но они не находятся на расстоянии 90 °. Однако на этом составном изображении вполне вероятно, что данные для ярких звезд получены из Хаббла.

Конфигурация опоры зеркала Хаббла с 4 стойками известна тем, что она генерирует длинные узкие дифракционные пики на ярких звездах. Из FAQ Хаббла :

Почему звезды имеют крестообразное искажение на большинстве изображений Хаббла? Почему галактик нет?

Форма креста, видимая на ярких объектах (таких как звезды) на изображениях Хаббла, является формой искажения, которая видна во всех телескопах, в которых для фокусировки световых лучей используется зеркало, а не линза. Крестики, известные как дифракционные пики, вызваны тем, что путь света слегка нарушается, когда он проходит через крестообразные распорки, которые поддерживают вторичное зеркало телескопа.

Это заметно только для ярких объектов, где много света сосредоточено в одном месте, например звезд. Более темные, более разложенные объекты, такие как туманности или галактики, не показывают видимых уровней этого искажения.


Вы сказали,

Если я правильно помню, на моей DSLR я получаю один «луч» на лезвие.

Если под «лучом» вы подразумеваете одну линию от центра звезды наружу, то нет. Вы получаете два за клинок. Вы получаете горизонтально противоположные "лучи" от каждого края в апертуре.

На диаграмме выше обратите внимание, что нет разницы в количестве лучей между одинарной стойкой и двойной стойкой. Точно так же нет разницы в количестве лучей между 2-х, 3-х (4-х позиционными) и 4-х опорными компоновками: 4 луча.

В вышеупомянутых случаях из-за наличия краев внутри отверстия, которые расположены на 180 ° друг против друга, половина генерируемых лучей накладываются друг на друга.

Но в расположении с 3 стойками («Y») справа справа ни одна стойка не расположена на 180 °, поэтому вы можете четко видеть шесть сгенерированных лучей, по две от каждой стойки.

Из той же статьи в Википедии эта диаграмма показывает дифракционные пики, создаваемые отверстиями радужки с некруглыми лопастями:

Сравнение дифракционных пиков для отверстий различной формы и количества лезвий
Сравнение дифракционных пиков для отверстий различной формы и количества лезвий по Cmglee , через Wikimedia Commons. CC BY-SA 3.0

Апертура N лопастей создаст:

  • N- точечные звезды, если N четное;
  • 2 * N- точечные звезды, если N нечетно.
scottbb
источник
3
Фантастический ответ, и именно то, что я искал. Я не смог найти ни одной из сделанных снимков солнечных лучей, и я знал, что одно очко за лезвие не имеет смысла. Отличное объяснение
Уэйн Вернер
3
@HagenvonEitzen совсем не тупой, интересная мысль. Но нет, не будет. Посмотрите на 6-лопастную изогнутую апертуру (2-й справа, нижняя диаграмма в моем ответе). Обратите внимание на влияние, которое изогнутые лезвия (то есть изогнутые края ) оказывают на дифракционную картину. Он распространяет лучи, «размазывая» их. Распространение дифракции, как это кажется нашим глазам как потеря резкости или размытости. Для изображений с глубоким небом красивые чистые дифракционные шипы легче иметь дело (убирают или удаляют, если необходимо), чем рассеивают размытость.
scottbb
2
@HagenvonEitzen Также самое короткое расстояние между двумя точками - это прямая линия. Изогнутый путь по определению длиннее. Более длинные стойки занимают немного больше площади отверстия. А диафрагма это все о площади, и максимизировать ее. Теперь, чтобы быть справедливым, это, вероятно, оказывает незначительное влияние на число апертуры (вниз в десятичных разрядах). Рассеянная дифракция оказывает гораздо большее влияние на изображение.
scottbb
3
@HagenvonEitzen Есть компании, продающие изогнутые держатели лезвий для вторичных зеркал в телескопах. Они на самом деле предназначены только для визуального использования, потому что, хотя их мазки, как правило, слишком слабые, чтобы их можно было увидеть, так как Скоттбб указал, что общее количество света, рассеянного в неправильном месте, выше, и датчик камеры / т. вверх. AIUI, в отличие от изогнутых лезвий на изображении выше 90 *, изогнутые лопатки пауков размывают дифракцию в ореол вместо широких шипов.
Дэн Нили,
2
@WayneWerner Конечно. Вычислительная мощность и обработка изображений дешевы и постоянно улучшаются. Но запуск тяжелых движущихся частей в пространстве (магниты и катушки просто плотная ) не нарушает 2 больших нет-нет в разработке космических технологий: сложность , которая не служит абсолютной необходимостью (средство материал будет разомкнут); и много мертвой массы ( очень дорогой для запуска).
scottbb