Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I Johdanto Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos kevät 2013
Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I Luennoitsijat:, Veli-Matti Pelkonen Luentoajat: To 14 16 Laskuharjoitusassistentti: Otto Solin Laskuharjoitukset: To 16 17, joka toinen viikko Kotisivu: http://www.helsinki.fi/astro/opetus/kurssit/havaitseva/
Mitä kurssilla opitaan? Perustiedot optisen tähtitieteen havaintolaitteista ja -menetelmistä Nämä muodostavat kurssin selkärangan Kuinka havaintoja tehdään Kuinka havaintoja analysoidaan Kuinka havaintoja käytetään tutkimustyössä Kurssi on suunniteltu tuleville tähtitieteilijöille, mutta yhtälailla siitä on hyötyä tähtiharrastajille
Kurssin sisältö, alustava aikataulu 17.1. Alustus, johdantoa ja historiaa (JL) 24.1. Ilmakehän vaikutus havaintoihin (JL) 31.1. Datan käsittely (JL) 7.2. Ilmaisimet ja kuvankäsittely (VMP) 14.2. Optiikka (JL) 21.2. Astrometria (VMP) 28.2. Kaukoputket ja observatoriot (JL) 14.3. ja 21.3. Fotometria (VMP) 28.3. ja 4.4. Spektroskopia (JL) 11.4. Polarimetria (VMP) 25.4. Uudet tekniikat (VMP)
Kurssin suoritus 26h luentoja, ei pakollista läsnäoloa Tarvittavat esitiedot: Tähtitieteen perusteet Kurssikirja: Nilsson, Takala & Piironen, Havaitseva Tähtitiede, Ursa 2009 Kirjaa saatavilla Ursasta ja Kolmen Sepän Kirjakaupasta Lisäksi kannattaa tutustua kirjaan: Howell, S., Handbook of CCD Astronomy (2nd edition) Kaikki luennoilla jaettava materiaali (luentokalvot, laskuharjoitustehtävät) ovat saatavilla kurssin kotisivulta Havaintoilta Metsähovissa/Kumpulassa Tentti toukokuussa
Laskuharjoitukset 6 laksuharjoitusta Vähintään 30% laskuharjoitusten täysistä pisteistä on kerättävä kurssin suoroittamiseksi Suuremmasta pistemäärästä saa lisäpisteitä kokeeseen, max 6 lisäpistettä Laskuharjoitusassistentti: Otto Solin Harjoitukset pidetään joka toinen viikko heti luentojen jälkeen Harjoitukset palautetaan laskuharjoituksia edeltävänä maanantaina klo 12 mennessä Dynamicumissa sijaitsevaan palautuslaatikkoon. 1. kerros, pääovista heti oikealle ja ovesta sisään, lokerikko on käytävän varrella vähän matkaa oven jälkeen
1. Johdanto Havaitseva tähtitiede: Gamma Röntgen UV Optinen IR Radio Optinen alue sisältää: Fotometria Polarimetria Spektroskopia Kuvaaminen Astrometria La Palman observatorio
Tähtitieteellisillä havainnoilla on vuosituhantinen historia ympäri maailmaa Kalenterin pito, planeettojen liikkeet Antiikki: Hipparkhos, ensimmäinen tähtiluettelo, tähtien sijainnit ja kirkkaudet Ptolemaios, Almagest, yhtenäinen lähdeteos antiikin tähtitieteestä Armillaaripallo, astrolabi? Hipparkhos Nikealainen Armillaaripallo
Keskiaika ja renessanssi, esioptinen tähtitiede: Kvadrantti, oktantti, sekstantti (1700-luku), astrolabi Mittaitteita kulmien mittaamiseen Tyko Brahe (1546 1601) Johannes Hevelius (1611 1687) Heveliuksen kvadrantti Tyko Brahen Uraniborgin observatorio Hvenin saarella
Refraktorit (linssikaukoputket) 1600-luvun alku, ensimmäiset kiikarit Lippershey 1608 Galilei 1609 Akromaattinen linssi Hall 1729 Galilein teleskooppeja
Reflektorit (peilikaukoputket) Gregory (1663) Newton (1670) Cassegrain (1672) 1850-luku Hopeapäällysteiset lasipeilit Facoultin menetelmä peilin muodon määrittämiseen Varhainen gregory-mallinen teleskooppi Newtonin teleskooppi
Astrometria: Ensimmäinen kaukoputkeen liitetty lisälaite oli hiusristikko (1600-luvun puoliväli) Tähtikartat Navigointi ja paikanmääritys Ajanmääritys Ohikulku- ja meridiaanikoneet Suhteellinen astrometria valokuvauslevyiltä (nykyisin CCD-kuvista) The Carlsberg Meridian Telescope
Fotometria: Tähtitaivaan kohteiden kirkkauden mittaaminen 1800-luku Steinheilin fotometri Zöllner ja Zöllner-Pickering fotometri 1900-luku Stebbinsin seleenifotometri Fotokatodi Kuvanvahvistin Valonmonistinputket CCD-kamerat (1969) korvanneet fotometrit useimmissa käyttötarkoituksissa Zöllnerin fotometri Valonmonistinputki
Spektroskopia: Newton Herschel havaitsi 1700-l. lämpömittareilla Auringon spektrin jatkuvan punaisesta infrapunaiseen 1802 Wollaston löysi Auringon spektristä viivoja 1814 Fraunhofer löysi satoja spektriviivoja Auringolta, planeetoilyta ja Kuulta 1850-l. spektroskopian perusperiaatteet Bunsen ja Kirchhoff 1885 Balmer ymmärsi Auringon olevan suurimmilta osin vetyä Tarkempaa spektroskopiaa varten spektri on kuvattava tai muuten mitattava
Kuvaaminen: Ensimmäinen kuukuva daguerrotypialla 1840, seuraavana vuonna Auringon spektri Kuivalevytekniikka teki valokuvauksesta tähtitieteelle hyödyllisen apuvälineen 1874 Huggins, Vegan spektri 1800-l. lopulla Carte du Ciel 1975 ensimmäinen tähtitieteellinen CCD-kuva Rapusumu, M1
1.2 Suomalainen optinen tähtitiede Turun observatorio 1817 HY:n observatorio 1834 Carte du Ciel 1890 1937 Tuorlan observatorio 1952 Metsähovin observatorio 1971 Nordic Optical Telescope 1988 ESO:n (European Southern Observatory) jäsenyys 2004 HY:n observatorion meridiaanisali 1904