Чому довжиною хвилі нові телескопи нехтують видимим світлом?

На діаграмі нижче, яку я викрав із цієї посади від @ HDE226868, видно, що кутова роздільна здатність як функція довжини хвилі несподівано падає на три порядки від видимого до УФ-світла. Роздільна здатність довжин хвиль коротша, ніж те, що виявляє дуже великий телескопний інтерферометр або європейський надзвичайно великий телескоп, що знаходиться в ближньому УФ, раптово зрізається до тисячі.

Очевидно, це пов'язано з властивостями атмосфери Землі. Але основні космічні телескопи, такі як JWST та WFIRST, заповнять далекий інфрачервоний проміжок. Чому не передбачено таких амбітних космічних телескопів для УФ та коротших довжин хвиль? (Або раптове відсічення діаграми вводить в оману?)

Це тому, що це складніше навіть із космічних обсерваторій, чи це тому, що кутове дозвіл УФ та менша довжина хвилі мають меншу наукову цінність?

$\lambda/D$, отже, для отримання еквівалентної роздільної здатності оптичного телескопа УФ-телескоп може бути меншим. Однак ви також повинні мати оптику, яка підходить до невеликої частки довжини хвилі, набагато краще, ніж видима / ІЧ. При ще менших довжинах хвиль звичайна "оптика" не працює, оскільки фотони поглинаються, і ви переходите до падіння технологій падіння рентгенівських телескопів, що є зовсім іншою грою і набагато складніше досягти заданого кутового дозволу.

Враховуючи все це, ще в 80-х / 90-х роках я б здогадався, що було прийнято рішення про діапазон довжин хвиль, який повинен охоплювати наступник HST (тобто JWST вартістю приблизно 10 млрд. Дол. США). до HST або IUE готовий піти зараз - це просто те, що вважається, що найважливіші наукові пріоритети досяжні на ближній та середній ІЧ-довжинах хвиль. Це: спостереження за Всесвітом з високим червоним зміщенням (фактично не спостерігається ультрафіолетове світло від галактик поза червоним зміщенням 3), спостереження за формуванням зірок і планет (переважно в запилених середовищах, де УФ-світло не може з’являтися і протопланетні диски випромінюють переважно на ІЧ-довжинах хвиль) і роблять екзопланетна наука (планети крутіші від зірок і випромінюють переважно ІЧ).

Таким чином, я не думаю, що у великого УФ-телескопа існують якісь технологічні витримки (принаймні еквівалентні JWST), це просто зводиться до наукових вигод.

Ви маєте рацію в тому, що різкий випадок просто тому, що в УФ-діапазоні працює дуже мало запланованих великих телескопів, тоді як в інфрачервоному діапазоні запланована значна кількість. Як я вже згадував у своїй відповіді, з якою ви посилаєтесь, CHARA та EELT , два найкращі заплановані інфрачервоні / видимі проекти, використовуватимуть нову технологію адаптивної оптики, що робить їх набагато кращими від попередніх телескопів - навіть якщо вони наземні.

$\mu$

Якщо проводиться ATLAST або подібний проект, то кутове дозвіл на УФ-довжинах хвиль може бути приблизно 0,1 арсекунд або, сподіваємось, нижче. Це відповідало б, а потім перемогло Хаббла. Але перші оцінки оцінюють вартість 4,5 мільярда доларів для 8-метрової версії, а Хаббл та інші космічні телескопи зазнали значних пошкоджень від непередбаченого збільшення витрат. Менші кроки можуть знадобитися, перш ніж ми зможемо дістатись до 8 метрів, і, звичайно, до того, як ми зможемо дістатися десь поблизу 16. Це займе певний час, можливо, десятиліття і більше відтепер.

Список літератури

• Листоноша та Гора
• Thronson та ін. (2015 р.)
• Поштальон та ін. (2010 р.)