Av Paul Ogilvie | Uppdaterad 30 augusti 2022
Infraröda teleskop fungerar enligt samma optiska principer som deras motsvarigheter för synligt ljus:ett system av linser eller speglar koncentrerar inkommande strålning till en detektoruppsättning. Dessa arrayer är vanligtvis byggda av kvicksilver-kadmiumtellurid (HgCdTe), en supraledarelegering som erbjuder hög känslighet över de nära- och mellaninfraröda banden. Eftersom omgivande värme kan överväldiga den svaga kosmiska signalen, måste detektorerna kylas till kryogena temperaturer - ofta med flytande kväve eller helium - vilket för dem nära absolut noll. Till exempel, Spitzer Space Telescope, som lanserades 2003 som det största infraröda observatoriet vid den tiden, bibehöll sin optik vid –273°C och opererar i en heliocentrisk bana som släpar efter jorden för att undvika terrestra termisk interferens.
Vattenånga i jordens atmosfär absorberar de flesta utomjordiska infraröda fotoner, så effektiva markbaserade teleskop är placerade på höga, torra platser. Mauna Kea Observatory på Hawaii ligger på 4205m och erbjuder en klar, torr himmel för infrarött arbete. Atmosfärisk turbulens mildras ytterligare av luftburna plattformar:Kuiper Airborne Observatory (KAO) flög från 1974 till 1995, vilket gav ett kort fönster ovanför atmosfären för infraröda studier. Rymdbaserade uppdrag eliminerar atmosfäriska effekter helt och hållet är guldstandarden. Den infraröda astronomiska satelliten (IRAS), som lanserades 1983, utökade den kända katalogen med cirka 70 procent och lade grunden för efterföljande infraröda rymdteleskop.
Infraröda detektorer kan avslöja himlakroppar som är för svala – eller därmed för svaga – för att registreras i synligt ljus, som exoplaneter, bruna dvärgar och vissa nebulosor. Dessutom, eftersom infraröda våglängder är längre än synliga fotoner, kan de penetrera interstellär gas och damm som sprider eller absorberar kortare våglängder. Den här förmågan gör det möjligt för astronomer att titta in i kraftigt skymd region, inklusive Vintergatans centrala utbuktning, och kartlägga stjärnbildande komplex som är osynliga för optiska teleskop.
Universums pågående expansion sträcker ljus från avlägsna objekt mot längre våglängder - en process som kallas rödförskjutning. Som ett resultat anländer fotoner som sänds ut i det synliga området för miljarder år sedan till jorden förskjutna till infrarött. Infraröda observatorier fungerar således som tidsmaskiner, fångar strålning som uppstod under universums barndom och ger ett direkt fönster in i dess tidigaste epoker.
