Большая Советская Энциклопедия (РА)
Шрифт:
Среди зарубежных Р. о. наиболее значительны следующие.
В США: Национальная Р. о. Грин-Бэнк, Западная Виргиния (трёхэлементный интерферометр с переменной базой до 2,4 км, состоящий из 25– м антенн, 42– м параболоид для диапазона волн до 2 см, 91– м параболоид для диапазона волн до 6 см; 11– м параболоид для волн до 0,3 см — на Китт-Пик), занимающаяся всеми направлениями исследований, кроме изучения Солнца. Р. о. в Аресибо, Пуэрто-Рико (300– м земляная сферическая чаша для работы на волнах до 10 см), ведающая в основном картографированием планет, галактической и внегалактической радиоастрономией; Р. о. Оуэнс-Валли,
В Великобритании: Р. о. Джодрелл-Бэнк, близ Манчестера (76– м параболический радиотелескоп для волн до 20 см, два меньших параболоида, работающих в режиме интерферометра с 76– м параболоидом), занимающаяся галактическими и внегалактическими исследованиями; Р. о. в Кембридже [интерферометры для построения радиоизображения размером 5 см (8 элементов) и 1,6 км (3 элемента) для внегалактических исследований на волнах дециметрового и сантиметрового диапазонов, антенная решётка метрового диапазона для исследования пульсаров и солнечного ветра].
В Австралии: Р. о. в Парксе, Новый Юж. Уэльс (64-м параболоид для волн до нескольких см, который может работать вместе с 20– м подвижным параболоидом), в основном ведущая галактические и внегалактические исследования; Р. о. в Молонгло (крестообразный 1,6– км радиотелескоп для l = 75 см и 3 м).
Во Франции: Р. о. в Нансе (большой радиотелескоп 200 м ' 40 м для волн дециметрового диапазона, а также нескольких солнечных радиотелескопов); основное направление исследований — изучение строения и динамики галактик.
В Нидерландах: Р. о. в Вестерборке (многоэлементный радиотелескоп размером 1 км, действующий на волнах 21 см и 6 см и состоящий из двенадцати 20– м параболоидов), ведущая в основном внегалактические исследования.
В ФРГ: Р. о. в Бохуме (крупнейший параболоид диаметром 100 м для волн до 2 см, универсальный радиотелескоп для галактических и внегалактических исследований).
В Индии: Р. о. в Утакамунде, Северная Индия (цилиндрический радиотелескоп длиной 500 м для волн метрового диапазона для наблюдения затмений радиоисточников Луной).
Лит. см. при ст. Радиоастрономия.
Ю. Н. Парийский.
Радиоастрономия
Радиоастроно'мия, раздел астрономии, в котором небесные объекты — Солнце, звёзды, галактики и др. — исследуются на основе наблюдений излучаемых ими радиоволн в диапазоне от долей мм до несколкьих км. Иногда к Р. относят также и радиолокационную астрономию, которую называют в этом случае активной Р., в отличие от пассивной Р., занимающейся наблюдениями собственного радиоизлучения небесных объектов.
Наблюдения в радиодиапазоне электромагнитных волн существенно дополняют наблюдения небесных тел в оптическом и др., более коротковолновых, диапазонах (в т. ч. в рентгеновском). Уже в 19 в. были высказаны предположения о существовании радиоизлучения Солнца и предприняты попытки зарегистрировать его. Однако чувствительность применяемых приёмников радиации оказалась для этого совершенно недостаточной. Лишь в 1931 К. Янский (США) на волне 14,6 м случайно обнаружил ощутимое радиоизлучение Млечного Пути. В 1942 было обнаружено радиоизлучение спокойного Солнца, в 1945 — Луны, в 1946 был открыт первый «дискретный» (т. е. малого размера) источник радиоизлучения в созвездии Лебедя. Его физическая природа оставалась неизвестной вплоть до 1954, когда на месте этого радиоисточника наконец удалось увидеть в оптическом диапазоне удалённую Галактику.
В 60-х гг. 20 в. результаты радиоастрономических наблюдений нашли широкое применение в изучении физических явлений, происходящих в небесных объектах.
Путём теоретических исследований было установлено, что почти все наблюдаемые радиоастрономические явления связаны с известными в физике механизмами радиоизлучения: тепловым излучением твёрдых тел (планеты и малые тела Солнечной системы); тормозным излучениемтепловых электронов в полях ионов космической плазмы (газовые
Исследование космического радиоизлучения проводится с помощью радиотелескопов. Для наблюдений сплошного спектра применяются широкополосные радиометры; спектральные линии регистрируются при помощи радиоспектрографов различного типа. Специальные устройства радиотелескопов — радиоспектрометры,радиополяриметры и др. позволяют исследовать спектральный состав, интенсивность, поляризацию и др. характеристики радиоизлучения. Сигналы, приходящие от космических источников, как правило, очень слабы, вследствие чего для радиоастрономических исследований сооружают радиотелескопы с очень большими антеннами, применяют наиболее чувствительные приёмные устройства. Так, площадь антенны крупнейшего радиотелескопа составляет около 100 000 м2 (Т-образный телескоп под Харьковом, СССР), а самый чувствительный радиометр может зарегистрировать изменение температуры на 0,001—0,0001 К. Радиоизображения небесных объектов строятся как с помощью одиночных (например, параболических) зеркал (как в оптической астрономии), так и путём более сложных — радиоинтерферометрических методов наблюдений (см. Радиоинтерферометр). Эти методы позволяют «синтезировать» радиоизображение небесных тел, в течение некоторого времени накапливая излучение, приходящее от исследуемого объекта. Успехи в регистрации высокочастотных электрических колебаний и стабилизации частоты позволили проводить интерферометрические наблюдения, сопоставляя записи, получаемые в далеко разнесённых пунктах, не связанных между собой радиочастотными каналами связи. Большие расстояния между пунктами наблюдений обеспечивают высокую разрешающую способность при определении направлений на источники радиоизлучения. С помощью радиотелескопов проводятся поисковые обзоры неба и детально исследуются отдельные объекты. Обнаруженные радиоисточники заносятся в каталоги; к 1974 опубликовано около 100 каталогов, в которых приведены сведения о десятках тысяч объектов, большая часть из которых расположена далеко за пределами нашей Галактики.
По объектам исследования Р. условно делится на солнечную, планетную, галактическую и метагалактическую (внегалактическую).
Солнечная Р. изучает атмосферу Солнца (хромосферу, корону, сверхкорону, солнечный ветер). Основная проблема — выяснение природы активности Солнца. Характер радиоизлучения Солнца различен в разных диапазонах. Радиоизлучение в миллиметровом диапазоне, связанное с тормозным излучением электронов плазмы солнечной хромосферы в электрических полях ионов, относительно спокойно. В сантиметровом диапазоне радиоизлучение в значительной степени зависит от тормозного и магнитотормозного излучения горячей намагниченной плазмы над солнечными пятнами. Наконец, в метровом диапазоне волн радиоизлучение Солнца очень нестабильно и имеет форму всплесков над относительно стабильным уровнем тормозного излучения солнечной короны. Мощность всплесков иногда в десятки миллионов раз превосходит излучение спокойной короны. Эти всплески, по-видимому, вызываются прохождением потоков быстрых частиц сквозь атмосферу Солнца. Солнечный ветерисследуется по рассеянию в нём радиоволн, идущих от удалённых радиоисточников.
Планетная Р. исследует тепловые и электрические свойства поверхности планет и их спутников, их атмосферы и радиационные пояса. Радиоастрономические наблюдения существенно дополняют результаты, полученные в оптическом диапазоне; особенно это относится к планетам, поверхность которых скрыта от земного наблюдателя плотными облаками. Радиоастрономические наблюдения позволили измерить температуру поверхности Венеры, оценить плотность её атмосферы; благодаря таким наблюдениям обнаружены радиационные пояса Юпитера и мощные вспышки радиоизлучения, возникающие в его атмосфере.