Радиоастрономия

Радио изображение галактики M87

Радиоастроно́мия — раздел астрономии, изучающий космические объекты путём исследования их электромагнитного излучения в диапазоне радиоволн. Объектами излучения являются практически все космические тела и их комплексы (от тел Солнечной системы до Метагалактики), а также вещество и поля, заполняющие космическое пространство (межпланетная среда, межзвёздный газ, межзвёздная пыль и магнитные поля, космические лучи, реликтовое излучение и т. п.). Метод исследования - регистрация космического радиоизлучения с помощью радиотелескопов .^[1]

История радиоастрономии

Основная статья: История радиоастрономии

Ещё в конце 19 века учёные предполагали, что радиоволны, отличающиеся от видимого света только частотой, также должны излучаться небесными телами, в частности Солнцем^[2]. Радиоастрономия как наука берёт своё начало с экспериментов Карла Янского, проведённых в 1931 году^[3]. В декабре 1932 года Янский сообщает об открытии радиоизлучения космического происхождения, что было надёжно установлено в течение следующих нескольких лет^[4][5]. Первым был обнаружен самый сильный радиоисточник непрерывного излучения — в центре Млечного Пути ^[6]. В 1937 году Гроут Ребер, вдохновлённый открытием Янского, построил первый параболический радиотелескоп диаметром 9,5 м ^[3]. Первые радиокарты небосвода были получены Ребером, и опубликованы в 1944 году в работе ^[7]. На картах отчётливо видны центральные области Млечного Пути и яркие радиоисточники в созвездии Стрельца, Лебедь A, Кассиопея A, Большого Пса и Кормы. После Второй мировой войны были сделаны существенные технологические улучшения учёными в Европе, Австралии и США, что способствовало бурному развитию современной радиоастрономии.

• 

  Точная копия радиотелескопа Карла Янского

• 

  Первая запись радиоизлучения Млечного Пути

• 

  Точная копия радиотелескопа Гроута Ребера

• 

  Первая радиокарта небосвода

Инструменты

Радиотелескопы

Основная статья: Радиотелескоп

радиоизлучения небесных объектов (в Солнечной системе, Галактике и Метагалактике) и исследования их характеристик, таких как: координаты, пространственная структура, интенсивность излучения, спектр и поляризация^[8].

Радиотелескоп занимает начальное, по диапазону частот, положение среди астрономических инструментов исследующих электромагнитное излучение, — более высокочастотными являются телескопы теплового, видимого, ультрафиолетового, рентгеновского и гамма излучения^[9].

Радиоинтерферометры

Основная статья: Радиоинтерферометр

Радиоинтерферометр ВСРТ

Радиоинтерферометр — инструмент для радиоастрономических наблюдений с высоким угловым разрешением, который состоит, как минимум, из двух антенн, разнесённых на расстоянии и связанных между собой кабельной линией связи^[10][11]. Радиоинтерферометры используются для измерения тонких угловых деталей в радиоизлучении неба^[12]. В частности, с их помощью получают особо точные координаты и угловые размеры астрономических объектов, а также радиоизображения небесных тел с высоким разрешением^[13].

Радиоинтерферометры со сверхдлинными базами

Основная статья: Радиоинтерферометрия со сверхдлинными базами

Радиоинтерферометрия со сверхдлинными базами (РСДБ, англ. Very Long Baseline Interferometry, VLBI) — вид интерферометрии, используемый в радиоастрономии, при котором приёмные элементы интерферометра (телескопы) располагаются не ближе, чем на континентальных расстояниях друг от друга. При этом управление элементами РСДБ интерферометра производится независимо, без непосредственной коммутационной линии связи, в отличие от обычного радиоинтерферометра. Запись данных осуществляется на носители информации с последующей корреляционной обработкой на специализированном вычислительном оборудовании^[14] — корреляторе.

Астрономические источники

Основная статья: Астрономический радиоисточник

Радиоастрономия привела к значительному развитию астрономии, особенно с открытием нескольких новых классов объектов, включая пульсары, квазары и радиогалактики. Всё это благодаря тому, что радиоастрономия позволяет увидеть то, что невозможно обнаружить с помощью оптической астрономии. Такие объекты представляют собой самые далёкие и мощные физические явления во вселенной.

Реликтовое излучение также было впервые обнаружено с помощью радиотелескопов. Кроме того, радиотелескопы использовались и для исследования ближайших к Земле астрономических объектов, включая наблюдения Солнца и солнечной активности, и радарное картографирование планет солнечной системы.

См. также

• Радиолокационная астрономия

Примечания

1. ↑ Физика космоса: мал. энц., 1986, с. 533
2. ↑ Каплан С. А. Как возникла радиоастрономия // Элементарная радиоастрономия. — М.: Наука, 1966. — С. 12. — 276 с. (Проверено 28 сентября 2011)
3. ↑ ^{1 2} Краус Д. Д. 1.2. Краткая история первых лет радиоастрономии // Радиоастрономия / Под ред. В. В. Железнякова. — М.: Советское радио, 1973. — С. 14—21. — 456 с. (Проверено 12 августа 2011)
4. ↑ Jansky K. G. Directional Studies of Atmospherics at Hight Frequencies. — Proc. IRE, 1932. — Т. 20. — С. 1920—1932. (Проверено 12 августа 2011)
5. ↑ Jansky K. G. Electrical disturbances apparently of extraterrestrial origin (англ.) = Электрические помехи, вероятно, внеземного происхождения. — Proc. IRE, 1933. — Т. 21. — С. 1387—1398. (Проверено 12 августа 2011)
6. ↑ Jansky K. G. A note on the source of interstellar interference.. — Proc. IRE, 1935. — Т. 23. — С. 1158—1163. (Проверено 12 августа 2011)
7. ↑ Reber G. Cosmic Static. — Astrophys. J., November, 1944. — Т. 100. — С. 279—287. (Проверено 7 сентября 2011)
8. ↑ Большая советская энциклопедия. — СССР: Советская энциклопедия, 1978. (Проверено 14 июня 2011)
9. ↑ Электромагнитное излучение
10. ↑ Радиоинтерферометр. Большая советская энциклопедия. 3-е издание (1978). Архивировано из первоисточника 6 апреля 2012. (Проверено 16 ноября 2011)
11. ↑ Радиоинтерферометр // Физика космоса: Маленькая энциклопедия / Под ред. Р. А. Сюняева. — 2-е изд. — М.: Советская Энциклопедия, 1986. — С. 547. — 783 с. — ISBN 524(03) (Проверено 16 ноября 2011)
12. ↑ Томпсон и др., 1989, с. 11
13. ↑ Конникова В. К., Лехт Е. Е., Силантьев Н. А. 6.4. Интерферометры // Практическая радиоастрономия / М. Г. Мингалиев, М. Г. Ларионов. — М.: МГУ, 2011. — С. 241. — 304 с. (Проверено 29 ноября 2011)
14. ↑ Томпсон Р., Моран Дж., Свенсон Дж. 9. Радиоинтерферометрия со сверхдлинными базами // Интерферометрия и синтез в радиоастрономии / Под ред. Л. И. Матвеенко. — М.: Мир, 1989. — С. 278. — 568 с. — ISBN 5-03-001054-8 (Проверено 7 июля 2011)

Литература

• Физика космоса: Маленькая энциклопедия / Под ред. Р. А. Сюняева. — 2-е изд. — М.: Советская Энциклопедия, 1986. — 783 с. — (Библиотечная серия). — 70  тыс, экз. — ISBN 524(03) (Проверено 13 февраля 2012)

Ссылки

• Г. М. Рудницкий, Конспект лекций по курсу «Радиоастрономия»
• А. Левин. Слушая Вселенную // Популярная механика. — 2009. — В. 8.
• Звуки космоса