Наблюдательная астрономия — область астрономии, связанная с получением наблюдательных данных о небесных объектах с применением телескопов и других астрономических приборов.
Как наука астрономия практически лишена возможности проведения экспериментов с объектами Вселенной, что несколько компенсируется возможностью наблюдать и исследовать огромное число примеров астрономических явлений. Подобные наблюдения позволяют, например, прослеживать некоторые закономерности проявляемых объектами свойств. Результаты изучения близких объектов, проявляющих определённые свойства, (например, переменные звёзды) можно распространить на более далёкие объекты с похожими свойствами: так, по зависимости светимости от периода пульсации для цефеид можно оценивать расстояния до других галактик.
Галилео Галилей применял телескоп для наблюдения небесных объектов и записывал результаты наблюдений. С тех пор наблюдательная астрономия существенно развилась, совершенствовалась техника создания телескопов.
Разделы наблюдательной астрономии
Традиционное деление наблюдательной астрономии на разделы связано с разбиением электромагнитного спектра на диапазоны:
- Оптическая астрономия связана с наблюдениями вблизи видимой части спектра, от близкой инфракрасной части спектра до близкой ультрафиолетовой части спектра. В наблюдательных аппаратах используются зеркала, линзы, твердотельные детекторы. В середине диапазона исследуемых длин волн расположена область видимого излучения, длины волн которой лежат в интервале от 400 нм до 700 нм.
- Инфракрасная астрономия связана с обнаружением и анализом инфракрасного излучения (длины волн превышают предельное значение для наблюдений с кремниевыми детекторами: около 1 мкм). Для наблюдений в этой части диапазона чаще всего применяются телескопы-рефлекторы, приёмник должен быть чувствительным к инфракрасным волнам. Для наблюдения в части диапазона, в которой атмосфера является непрозрачной для излучения или создаёт шум при тепловом излучении, используются космические телескопы.
- Радиоастрономия связана с наблюдением излучения с длиной волны от миллиметров до десятков метров. По принципу работы приёмники радиоизлучения сходны с теми, что применяются в радиовещании, но с гораздо более высокой чувствительностью.
Методы
Помимо получения данных при регистрации электромагнитного излучения, современные астрономы также могут проводить наблюдения нейтрино, космических лучей или гравитационных волн.
Оптическая и радиоастрономия могут использовать наземные обсерватории, поскольку на длинах волн данных диапазонов земная атмосфера относительно прозрачна. Обычно обсерватории располагают на больших высотах для уменьшения поглощения и искажений, создаваемых атмосферой. Некоторые длины волн инфракрасного диапазона существенно поглощаются молекулами воды, поэтому зачастую обсерватории строят в сухих пунктах на большой высоте или в космосе.
В области длин волн, которые используют рентгеновская, гамма- и ультрафиолетовая астрономия, а также (за исключением нескольких окон прозрачности) астрономия в далёком ИК-диапазоне атмосфера непрозрачна, поэтому наблюдения проводятся в основном на аэростатах или космических обсерваториях. Мощное гамма-излучение можно обнаружить по создаваемым ими атмосферным ливням; исследование космических лучей является быстро развивающейся областью астрономии.