Pourquoi les longueurs d'onde plus courtes que la lumière visible sont-elles négligées par les nouveaux télescopes?

Le diagramme ci-dessous, que j'ai volé dans ce post par @ HDE226868, montre que la résolution angulaire en fonction de la longueur d'onde chute soudainement de trois ordres de grandeur du visible à la lumière UV. La résolution des longueurs d'onde plus courtes que ce que détectent l'interféromètre à très grand télescope ou le télescope à très grand diamètre européen, dans le proche UV, se coupe soudainement à un facteur mille.

C'est évidemment à cause des propriétés de l'atmosphère terrestre. Mais les grands télescopes spatiaux comme le JWST et le WFIRST combleront le vide infrarouge lointain. Pourquoi n'y a-t-il pas de télescopes spatiaux aussi ambitieux prévus pour les UV et les longueurs d'onde plus courtes? (Ou la coupure soudaine dans ce diagramme est-elle trompeuse?)

Est-ce parce que c'est plus difficile, même à partir d'observatoires spatiaux, ou est-ce parce que la résolution angulaire des UV et des longueurs d'onde plus courtes est de moindre valeur scientifique?

$\lambda/D$, donc à première vue, pour obtenir une résolution équivalente à un télescope optique, un télescope UV peut être plus petit. Cependant, vous devez également avoir des optiques qui sont bonnes à une petite fraction de longueur d'onde, bien mieux que le visible / IR. À des longueurs d'onde encore plus courtes, les "optiques" conventionnelles ne fonctionnent pas car les photons sont absorbés et vous passez aux technologies d'incidence rasante des télescopes à rayons X, ce qui est un tout autre jeu et beaucoup plus difficile à atteindre une résolution angulaire donnée.

Compte tenu de tout cela, dans les années 80/90, je suppose qu'une décision a été prise sur la gamme de longueurs d'onde à couvrir par le successeur de la TVH (c'est-à-dire JWST à un coût d'environ 10 milliards USD) La vraie raison qu'aucun grand successeur UV à HST ou IUE est prêt à aller maintenant est tout simplement que l'on considère que les priorités scientifiques les plus importantes sont réalisables aux longueurs d'onde proche et mi-IR. Ce sont: observer l'univers à décalage vers le rouge élevé (essentiellement aucune lumière UV n'est détectée dans les galaxies au-delà d'un décalage vers le rouge de 3), observer la formation des étoiles et des planètes (principalement dans des environnements poussiéreux où la lumière UV ne peut pas émerger et les disques protoplanétaires émettent principalement aux longueurs d'onde IR) et faire science exoplanétaire (les planètes sont plus froides que les étoiles et émettent principalement dans l'IR).

Ainsi, je ne pense pas qu'il y ait de bouchons technologiques pour un grand télescope UV (au moins l'équivalent de JWST), cela se résume à des priorités scientifiques.

Vous avez raison en ce que la baisse brutale est simplement due au fait qu'il y a très peu de grands télescopes prévus fonctionnant dans la gamme UV, alors qu'un nombre substantiel est prévu dans la gamme infrarouge. Comme je l'ai mentionné dans ma réponse que vous avez liée à, CHARA et l' EELT , deux des meilleurs projets infrarouges / visibles prévus, utiliseront une nouvelle technologie d'optique adaptative, ce qui les rend bien supérieurs aux télescopes précédents - même s'ils sont basés au sol.

$\mu$

Si ATLAST ou un projet similaire est poursuivi, la résolution angulaire aux longueurs d'onde UV pourrait être de l'ordre de 0,1 seconde d'arc ou, espérons-le, inférieure. Cela correspondrait, puis battait Hubble. Mais les premières estimations ont estimé le coût à 4,5 milliards de dollars pour la version 8 m, et Hubble et d'autres télescopes spatiaux ont été gravement touchés par des augmentations de coûts imprévues. De plus petites enjambées peuvent être nécessaires avant que nous puissions atteindre 8 mètres, et certainement avant que nous puissions arriver près de 16. Cela va prendre un certain temps, probablement une décennie ou plus à partir de maintenant.

Les références

• Postman & Mountain
• Thronson et al. (2015)
• Postman et al. (2010)