Mengapa panjang gelombang lebih pendek dari cahaya tampak yang diabaikan oleh teleskop baru?

Diagram di bawah ini, yang saya curi dari posting ini oleh @ HDE226868, menunjukkan bahwa resolusi sudut sebagai fungsi panjang gelombang tiba-tiba turun tiga urutan besarnya mulai dari cahaya tampak ke sinar-UV. Resolusi panjang gelombang lebih pendek daripada apa yang dideteksi oleh Very Large Telescope Interferometer atau European Extremely Large Telescope, di dekat UV, tiba-tiba terpotong menjadi faktor seribu.

Ini jelas karena sifat atmosfer Bumi. Tetapi teleskop ruang angkasa utama seperti JWST dan WFIRST akan mengisi celah inframerah jauh. Mengapa tidak ada teleskop ruang ambisius yang direncanakan untuk UV dan panjang gelombang lebih pendek? (Atau apakah tiba-tiba terpotong dalam diagram itu menyesatkan?)

Apakah karena lebih sulit, bahkan dari observatorium dalam ruang, atau karena resolusi sudut UV dan panjang gelombang lebih pendek memiliki nilai ilmiah yang lebih rendah?

$\lambda/D$Jadi, untuk itu, untuk mendapatkan resolusi setara dengan teleskop optik, teleskop UV bisa lebih kecil. Namun, Anda juga harus memiliki optik yang bagus untuk sebagian kecil dari panjang gelombang, jadi jauh lebih baik daripada yang terlihat / IR. Pada panjang gelombang yang lebih pendek daripada "optik" konvensional tidak berfungsi karena foton diserap dan Anda beralih ke teknologi insiden penggembalaan teleskop sinar-X, yang merupakan permainan yang sepenuhnya berbeda dan jauh lebih sulit untuk mencapai resolusi sudut yang diberikan.

Mengingat semua itu, kembali ke tahun 80-an / 90-an saya akan menebak bahwa keputusan diambil tentang kisaran panjang gelombang yang akan ditanggung oleh penerus HST (yaitu JWST dengan biaya sekitar 10 miliar USD) Alasan sebenarnya bahwa tidak ada penerus UV utama untuk HST atau IUE siap untuk pergi sekarang adalah hanya karena itu dianggap bahwa prioritas sains yang paling penting dapat dicapai pada panjang gelombang dekat dan pertengahan IR. Ini adalah: mengamati alam semesta pergeseran merah yang tinggi (pada dasarnya tidak ada sinar UV terdeteksi dari galaksi di luar pergeseran merah 3), mengamati pembentukan bintang dan planet (kebanyakan di lingkungan berdebu di mana sinar UV tidak dapat muncul dan cakram protoplanet memancarkan sebagian besar pada panjang gelombang IR) dan melakukan ilmu eksoplanet (planet lebih dingin dari bintang dan sebagian besar memancarkan IR).

Jadi, saya tidak berpikir ada penghalang teknologi untuk teleskop UV besar (setidaknya setara dengan JWST), itu hanya turun ke prioritas ilmu pengetahuan.

Anda benar karena dropoff yang tajam hanya karena ada sangat sedikit teleskop terencana yang beroperasi di kisaran UV, sedangkan ada sejumlah besar yang direncanakan dalam jangkauan inframerah. Seperti yang saya sebutkan dalam jawaban saya yang Anda tautkan , CHARA dan EELT , dua proyek inframerah / terlihat yang direncanakan, akan menggunakan teknologi optik adaptif baru, menjadikannya jauh lebih unggul daripada teleskop sebelumnya - meskipun berbasis di darat.

$\mu$

Jika ATLAST atau proyek serupa dikejar, resolusi sudut pada panjang gelombang UV bisa berada di urutan 0,1 arcseconds atau, mudah-mudahan, lebih rendah. Itu akan cocok dan kemudian mengalahkan Hubble. Tetapi perkiraan awal menyebutkan biayanya $ 4,5 miliar untuk versi 8-m, dan Hubble dan teleskop berbasis ruang angkasa lainnya terkenal tersakiti oleh kenaikan biaya yang tak terduga. Langkah kecil mungkin diperlukan sebelum kita bisa mencapai 8 meter, dan tentu saja sebelum kita bisa sampai di dekat 16. Itu akan memakan waktu cukup lama, mungkin satu dekade atau lebih dari sekarang.

Referensi

• Tukang Pos & Gunung
• Thronson et al. (2015)
• Postman et al. (2010)