Hvorfor skal teleskoper, der observerer ved fjerntliggende bølgelængder, være kølige til lave temperaturer?

1. For at reducere termisk emission:

* selve teleskopet udsender stråling: Alle objekter med en temperatur over absolut nul udsender elektromagnetisk stråling. Ved langt-infrarøde bølgelængder kan selv den svageste termiske emission fra et varmt teleskop overvælde de svage signaler fra fjerne genstande.

* køle minimerer denne termiske støj: Ved at nedkøle teleskopet til kryogene temperaturer (ofte i nærheden af ​​flydende heliumtemperaturer, omkring 4 Kelvin), reduceres teleskopets egen termiske emission drastisk, hvilket giver astronomer mulighed for at detektere de svage signaler fra kosmos.

2. For at forbedre følsomheden:

* Termisk stråling fra teleskopet kan forstyrre observationer: Denne termiske emission fungerer som baggrundsstøj, hvilket gør det vanskeligt at skelne svage signaler fra målobjektet.

* afkøling reducerer støjen og forbedrer følsomheden: Ved at minimere den termiske støj bliver teleskopet mere følsomt over for svage langt infrarøde signaler, hvilket giver astronomer mulighed for at opdage og studere genstande, der ellers ville være usynlige.

Sammenfattende er køle-teleskoper, der observerer ved langt-infrarøde bølgelængder, afgørende for:

* minimering af termisk støj: Reduktion af teleskopets egen termiske emission, som ellers ville drukne svage signaler fra fjerne genstande.

* Forbedring af følsomhed: Reduktion af støjniveauer og muliggør påvisning af svagere signaler, hvilket gør det muligt for astronomer at studere en bredere række objekter.

Dette er grunden til, at teleskoper som Herschel Space Observatory og James Webb-rumteleskopet er udstyret med detaljerede kølesystemer for at holde deres instrumenter ved kryogene temperaturer, hvilket gør dem i stand til at udforske universet i det langt infrarøde.