Sebelum membahas, saya punya pertanyaan:

Seberapa dekat jarak anda dan sebuah mobil agar anda dapat melihat bahwa mobil itu memiliki dua lampu?

Di sini akan saya berikan jawabannya. Ketika sebuah mobil sangat dekat dengan anda, mata anda dapat dengan mudah melihat bahwa ada dua lampu pada mobil tersebut. Namun, ketika mobil tersebut jaraknya satu mil dari anda, yakinkah anda masih dapat melihatnya? Mata anda dapat melihat bahwa ada dua sumber cahaya yang berbeda jika sudut yang memisahkan mereka lebih besar  1/60th derajat  (satuan ukuran yang disebut menit busur; satu detik busur adalah 1/60th satu menit busur). Jika dua sumber lampu terpisah pada sudut yang lebih kecil (yaitu ketika dua cahaya berjarak sejauh 6 kaki atau sekitar 4 mil dari anda), anda akan melihatnya menyatu, tampak seperti satu sumber cahaya. Klik pada tombol Start pada animasi Flash di bawah ini untuk melihat animasi dan pada titik mana anda melihat dua lampu.

Ini perhitungannya, mari kita kerjakan satu contoh. Anggap diri anda sedang berdiri, mengamati mobil dari jarak jauh, anda dapat membayangkan segitiga siku-siku dimana anda pada salah satu titik (dekat dengan titik sudut B seperti gambar di bawah)

right_triangle

Jika jarak antar lampu adalah b, dan jarak antara anda dan mobil adalah a . Anda dapat mengetahui seberapa jauh dari Anda mobil harus untuk menjadikan sudut β menjadi sama dengan 1 menit busur. Tangen β adalah b/a, jadi:

tan (1/60 derajat) = b / a

atau a = b / tan (1/60 derajat)

Jika b = 6 kaki dan jika tan (1/60 derajat) = 0.00029, dan a = (6 kaki) / 0.00029 = 20,626 kaki, atau 3.9 mil.

Anda dapat melakukan percobaan yang sama pada bintang. Jika dua bintang terpisah sejauh lebih dari satu menit busur, anda mungkin dapat mengatakan bahwa mereka adalah dua bintang yang berbeda hanya karena mata anda melihatnya demikian. Jika dua bintang sangat dekat, mereka tidak akan terlihat terpisah, dengan teleskop anda dapat melihatnya bahwa ada dua sumber cahaya yang berbeda. Aturan praktisnya seperti ini:

 Sudut yang  teleskop dapat memisahkannya adalah berbanding terbalik dengan ukuran lobang teleskop.

Artinya, semakin besar lobang teleskop, semakin kecil sudut yang dapat dipisahkan. Secara matematis, anda dapat mengatakan bahwa sudut terkecil yang dapat dipisahkan teleskop, θ, sebanding dengan panjang gelombang cahaya yang anda amati dibagi dengan diameter teleskop, atau:

θ ≈ λ / D

namun, aturan praktis yang sederhana ini hanya dapat bekerja pada teleskop di Bumi yang memiliki lobang kurang dari 30 cm. cahaya dari sebuah titik sumber di angkasa sampai di Bumi melewati atmosfer. Namun, gerakan pada lapisan yang berbeda dari udara di atmosfer akan mengaburkan cahaya bintang menjadi guyang lebarnya sekitar 1 arcsecond (inilah alasan kenapa bintang terlihat berkelip).  Jadi, bahkan jika teleskop secara teknis memungkinkan pemisahan dua sumber cahaya yang terpisah sejauh 1 arcsecond, atmosfer akan menghamburkan mereka, menyebabkan mereka terlihat seperti satu sumber saja.

Efek atmosfer pada pandangan kita di langit disebut “melihat”, dan itu bervariasi berdasarkan lokasi di langit dan dari waktu ke waktu. Jika anda mengamati sebuah objek dekat horizon, anda melihat melalui jumlah maksimum atmosfer antara anda dan objek, jadi penglihatan akan buruk dan bintang akan terlihat lebih besar dari 1 detik busur. Jika anda melihat kearah zenith, anda melihat atmosfer yang jumlahnya paling sedikit, jadi bintang akan tampak lebih tajam daripada di horizon. Terkadang atmosfer lebih banyak gangguan, jadi anda dapat melihatnya di malam hari dimana penglihatan terbaik dan bintang tampak lebih kecil dari 1 detik busur, di waktu yang lain penglihatan menjadi tidak baik dan diameter bintang dapat tampak sampai 5 detik busur atau lebih!

Untuk memaksimalkan penggunaan teleskop, para astronom membangun teleskop di puncak gunung-gunung tertinggi di dunia (contohnya, Mauna Kea di Hawaii). Pada ketinggian ini, anda berada di posisi yang baik, dan penglihatannya lebih baik daripada di permukaan. Bahkan yang lebih baik adalah meletakkan teleskop pada orbit, seperti Hubble Space Telescope. Orbit Hubble sekitar 350 mil di atas Bumi, jadi dia memandang langit tidak mengalami masalah dikarenakan atmosfer bumi. Alasannya, rata-rata gambar Hubble dari objek astronomi adalah sepuluh kali lebih tajam dibandingkan dengan teleskop di dataran.

Lihatlah!

Astronom sebenarnya dapat mengoreksi efek ini. Contohnya melihat film ini dari teknik yang disebut speckle interferometry. Di film ini, keanehan gumpalan di sebelah kiri yang terlihat terisi dengan “bintik” cahaya adalah yang sesungguhnya kita lihat dengan mata dan teleskop melihat pada dua bintang ketika mereka terlihat melewati atmosfer. Cahaya dari bintang sampai atmosfer bumi, dan cahaya bintang tampak terhambur dan tampak menyatu, tampak datang dari bagian yang berbeda di langit. Namun astronom dapat menggunakan komputer untuk mengukur pola bintik dan menciptakan gambar apa yang terlihat seperti tanpa atmosfer. Gambar pada kanan atas adalah rekonstruksi bintik, menunjukkan bahwa apa yang tampak seperti gumpalan besar adalah cahaya dua bintang.

Ternyata grup yang memproduksi film ini mengambilnya dari website, jadi link di atas akan membawa anda pada materi lain yang dibuat oleh sekelompok orang yang mengambil salinan film.

Selain bintik interferometri, saat ini teleskop dilengkapi dengan sistem yang disebut adaptive optics, yang dapat mengoreksi distorsi atmosfer secara langsung. Ketika sistem tersebut digunakan, mereka dapat menaikkan resolusi sudut teleskop pada dataran seolah-olah seperti di angkasa, tanpa efek distorsi atmosfer.

Lihatlah!

Di YouTube mereka memiliki sebuah film dari sistem adaptive optics yang digunakan untuk mengamati bintang biner.sekitar setengah jalan film ini, sistem diaktifkan.