Как астрономы изучают Вселенную с помощью радиотелескопов
Астрономия прошла долгий путь с тех времен, когда люди использовали только глаза, чтобы смотреть на усыпанное звездами ночное небо. С течением времени астрономы разработали новые инструменты, позволяющие им видеть Вселенную во всех возможных длинах волн электромагнитного спектра, открывая огромное количество информации о космосе. Радиоастрономия, в частности, сыграла значительную роль в этом деле.
Как астрономы видят Вселенную с помощью радиоизлучения
Радиоастрономия изучает космическое излучение с длинными длинами волн – от менее 3 сантиметров до нескольких километров. Это был первый вид астрономии, который полагался на длины волн, отличные от оптического света. 24 Канал.
Читайте на сайте Одержимость Илона Маска мемом о 4:20 стала источником теории заговора: кто виноват в взрыве Starship
Открытие радиоволн от небесных тел было случайным. В 1933 году Карл Янский, американский радиоинженер, получил задачу найти источники непонятного шипения, иногда мешавшего передачи радиосообщений через Атлантический океан. Он обнаружил, что часть шума поступала из источников на Земле, например, от гроз поблизости, но существовал тип сигнала, который, как оказалось, поступал из центра нашей галактики Молочный Путь. Вскоре после этого началось систематическое исследование радио-вселенной.
Как это вообще работает?
Радиоволны излучаются вращающимися электронами и исходят из всех видов сред, обладающих способностью заставлять эти электроны вращаться. Отслеживая структуру облаков, излучающих радиоволны, астрономы смогли составить карту всей структуры нашей галактики, Молочного Пути, а также других соседних галактик. Они могут определить области с высокой концентрацией горячих молодых звезд, а также изучать объекты, скрытые пылью, такие как скрывающиеся в галактических центрах черные дыры.
Сильно намагниченные тела, такие как быстро вращающиеся звездные остатки – пульсары – являются главными объектами радиоастрономии, поскольку они излучают мощные вспышки радиоволн во время вращения, как сверхбыстрые космические маяки.
Для обнаружения радиоволн астрономы используют большие радиотелескопы, такие как очень большой радиотелескоп Карла Г. Янского в Нью-Мексико, состоящий из 28 антенн. Огромные массивы радиоантен являются технологическим современным стандартом, позволяющим ученым сочетать несколько антенн для создания телескопов с огромной апертурой, что позволяет им обнаруживать самые слабые сигналы с наилучшим возможным разрешением.
Karl G. Jansky Very Large Array / Фото insightguides
Известные радиотелескопы
Поскольку радиоволны являются типом электромагнитного излучения с большей длиной волны, радиотелескопы должны быть достаточно большими. Тот же очень большой радиотелескоп Карла Г. Янского в Нью-Мексико имеет ширину одной антенны 25 метров.
Квадратный километровый массив (SKA), строящийся на двух площадках в Австралии и Южной Африке, станет крупнейшим радиотелескопом в мире со значительным отрывом от других, когда он будет запущен примерно в 2028 году. Благодаря тысячам тарелок и дипольных антенн, охватывающих тысячи квадратных миль отдаленной земли, SKA будет осматривать большие участки неба одновременно и обнаруживать самые слабые сигналы, поступающие из самых отдаленных уголков Вселенной.
Квадратный километровый массив (Square kilometer array) / Фото SKAO
Телескоп "Горизонта событий", известный тем, что фотографирует черные дыры, также радиотелескоп, а точнее – всемирной сетью радиотелескопов с апертурой, равной размеру нашей планеты.
Один из многочисленных телескопов обсерватории "Горизонта событий" / Фото insidetheperimeter
В отличие от некоторых других типов волн, радиоволны в большинстве своем легко проникают сквозь атмосферу Земли, что позволяет астрономам базировать свое оборудование на поверхности планеты.
Однако из-за повсеместного распространения технологий радиосвязи в современном мире радиотелескопы рискуют запутаться в сигналах, созданных человеком. Поэтому SKA, например, будет окружен зоной радиотишины, где будут запрещены мобильные телефоны и радиооборудование.
Интересно Почему Вселенная становится все менее пригодной для жизни
Постоянно отыскивая лучшие способы изучения Вселенной, астрономы сейчас серьезно рассматривают возможность построения радиотелескопа на обратной стороне Луны. Отдаленная от земных источников антропогенного радиошума, а также от земной ионосферы (верхней части атмосферы, содержащей ионизированный газ, поглощающий и искажающий некоторые космические радиосигналы), такая обсерватория придаст ученым глубочайший и неискаженный взгляд в древнейшую эпоху Вселенной.