Лекция. Космическое радиоизлучение
Открытие явления космического радиоизлучения было сделано в 1931 г. Янским (США). Исследуя радиошум, создаваемый излучением с длиной волны 14,6 м, он заметил, что значительная часть радиошума связана с определенным направлением. Это направление изменялось с течением времени, и характер зависимости направления от времени дня и времени года привел Янского к выводу, что приходящее излучение связано с областью ядра Галактики.
Однако ряд лет открытие Янского оставалось незамеченным. Лишь работы Рёбера (США), выполненные и 1940—1944 гг., привлекли к радиометодам изучения Вселенной необходимое внимание. Качалось энергичное строительство радиотелескопов, подвижных и неподвижных, усовершенствовались методы наблюдений. Была создана новая отрасль астрономии — радиоастрономия.
В радиоастрономии используются длины волн в десятки тысяч, сотни тысяч и миллионы раз большие, чем в оптических наблюдениях. Это, с одной стороны, дает большие преимущества, а с другой стороны, вызывает и значительные трудности.
Основное преимущество состоит в том, что большая длина волны резко понижает требования к точности поверхностей отражающего лучи зеркала телескопа. Важно, чтобы неровности поверхности были малы в сравнении с длиной волны излучения. Поэтому радиотелескопы можно делать без такой тщательной шлифовки поверхности, как оптические, и сооружать их из металла, а не из стекла. В то время как диаметр самого большого оптического телескопа равен 6 м, диаметры подвижных радиотелескопов уже достигли 100 м. Они собирают электромагнитное излучение с площади в сотни раз большей, чем самый большой оптический телескоп.
|
|
|
Еще большую суммарную площадь антенны имеют составные радиотелескопы. Например, австралийский кольцевой радиотелескоп состоит из 96 антенн, каждая диаметром в 13 м, установленных вдоль окружности диаметром в 13 км. А радиотелескоп РАТАН-600, введенный в эксплуатацию в 1974 г. близ станицы Зеленчукской на Северном Кавказе и состоящий из кругового, диаметром 576 м, отражателя, содержащего 895 антенных секций, и плоского отражателя, включающего 124 секции, имеет еще более значительную суммарную площадь антенн. Такие радиотелескопы способны регистрировать излучение меньшей мощности, чем оптические телескопы. Если какой-нибудь объект излучает одинаковое количество энергии в радиодиапазоне и в оптическом диапазоне частот, то на некотором расстоянии от нас его уже будет невозможно оптически наблюдать, а радиоизлучение еще будет уверенно приниматься.
Другим преимуществом радиоволн является прозрачность для них всех типов облаков, так что наблюдения можно вести в любую погоду. Прозрачна для них и межзвездная пыль.
|
|
|
Недостатки, вызываемые использованием излучения с большой длиной волны, состоят в том, что при этом уменьшается точность определения направления на источник излучения и возникают трудности в изучении тонкой структуры излучающих объектов.
В составных телескопах роль диаметра объектива играет, диаметр окружности вдоль которого расставлены антенны. Поэтому а у радиотелескопа РАТАН-600 почти в 6 раз, а у австралийского кольцевого в 30 раз меньше, чем у 100-метрового радиотелескопа.
Но основной успех в достижении высокой разрешающей способности в радиоастрономии был достигнут путем применения радиоинтерферометров. В этом методе два радиотелескопа действуют синхронно, находясь возможно далеко друг от друга. Тогда получаемые ими совместно синхронные наблюдения обладают разрешающей способностью.
В настоящее время радиоинтерферометрические наблюдения проведены для значительного числа объектов при весьма больших — базисах, вплоть до 10 тыс. км, В этих случаях радиотелескопы размещаются на различных континентах. По формуле (1) можно подсчитать, что разрешающая способность радиоинтерферометров может достигать нескольких десятитысячных долей секунды дуги, так что точность определений положений и величин диаметров источников излучения в радиоастрономии теперь даже выше, чем в оптической астрономии.
|
|
|
Радиотелескопы настраиваются на определенную длину волны. Наблюдения показали, что со всех участков неба к нам идет радиоизлучение и притом во всех длинах волн. Для многих длин волн уже выполнены обозрения обширных участков неба, т. е. определена интенсивность излучения в этой длине волны для множества направлений, заполняющих избранную область неба.
Как правило, интенсивностъ радиоизлучения возрастает при приближений к галактическому экватору. Следовательно, источники радиоизлучения, как и многие другие наблюдаемые объекты, обнаруживают галактическую концентрацию.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 432; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!