РАДІОТЕЛЕСКОП VLA Національної радіоастрономічної обсерваторії в Сокорро (шт. Нью-Мексико, США) складається з 27 параболічних антен. Ця система може вивчати небо з високим кутовим дозволом. Кожна така антена має діаметр 25 м і важить 235 т.
Радіовипромінювання Сонця. Зареєстровано радіовипромінювання Сонця з довжиною хвилі від декількох міліметрів до 30 м. Особливо сильно випромінювання в метровому діапазоні; воно народжується у верхніх шарах атмосфери Сонця, в його короні, де температура близько 1 млн. К. Короткохвильове випромінювання Сонця відносно слабко; воно виходить з хромосфери, розташованої над видимою поверхнею Сонця - фотосферою.
Галактичні радіоджерела. Вже перші спостереження Г.Ребера показали, що радіовипромінювання Чумацького Шляху неоднорідний - воно сильніше в напрямку центру Галактики. Подальші дослідження підтвердили, що основні джерела радіохвиль щодо компактні; їх називають точковими або дискретними. Зареєстровані вже десятки тисяч таких джерел. Випромінювання космічних радіоджерел буває двох типів: теплове і нетеплове (звичайно синхротронне). Теплове випромінювання народжується в гарячому газі від випадкового (теплового) руху заряджених частинок - електронів і протонів. Його інтенсивність в широкому діапазоні спектра майже постійна, але на довгих хвилях вона швидко зменшується. Таке випромінювання характерно для емісійних туманностей. Інші джерела мають нетепловое випромінювання, інтенсивність якого зростає зі збільшенням довжини хвилі. У цих джерелах випромінювання виникає при русі дуже швидких електронів в магнітному полі. Швидкості електронів близькі до швидкості світла, і це не може бути наслідком простого теплового руху. Для розгону електронів до таких швидкостей в лабораторії використовують спеціальні прискорювачі - синхротрони. Як це відбувається в природних умовах, не зовсім ясно. Синхротронне випромінювання сильно поляризоване. Це дозволяє виявляти його в космічних джерелах і по напрямку поляризації визначати орієнтацію їх магнітного поля. Таким методом досліджені міжзоряні магнітні поля в нашій і сусідніх галактиках. Одним з найважливіших досягнень радіоастрономії стало відкриття активних процесів в ядрах галактик. Радіоспостереження вказували на це ще в 1950-і роки, але остаточне підтвердження з'явилося в 1962, коли за допомогою 5-метрового оптичного телескопа обсерваторії Маунт-Паломар (США) були незалежно виявлені бурхливі процеси в ядрі галактики М 82. Іншим найважливішим відкриттям радіоастрономії вважаються квазари - дуже далекі і активні позагалактичні об'єкти. Спочатку вони здавалися рядовими точковими джерелами. Потім деякі з них були ототожнені із слабкими зірками (звідси назва "квазар" - квазізвездние радиоисточник). Доплеровське зміщення ліній у їх оптичних спектрах вказує на те, що квазари віддаляються від нас зі швидкістю, близькою до швидкості світла і, відповідно до закону Хаббла, відстані до них складають мільярди світлових років. Перебуваючи на таких гігантських відстанях, вони помітні лише тому, що випромінюють з величезною потужністю - близько 1 041 Вт. Це значно більше потужності випромінювання цілої галактики, хоча розмір області генерації енергії у квазарів істотно менше розміру галактик і деколи не перевершує розміру Сонячної системи. Загадка квазарів досі не розкрита.
Див. Також КВАЗАР. Ототожнення джерел. Зірки - слабкі джерела радіохвиль. Довгий час єдиною зіркою на "радіонебе" було Сонце, і то лише завдяки його близькості. Але в 1970-х роках Р.Хелмінг і К.Уейд з Національної радіоастрономічної обсерваторії США відкрили радіовипромінювання від газових оболонок, скинутих Новою Дельфіна 1967 і Нової Змії 1970. Потім вони виявили радіовипромінювання червоного надгіганта Антареса і рентгенівського джерела в Скорпіоні. В. Бааде і Р. Мінковський з обсерваторій Маунт-Вілсон і Маунт-Паломар (США) ототожнили багато яскравих радіоджерел з оптичними об'єктами. Наприклад, найяскравіший джерело в Лободі виявився пов'язаний з дуже далекої і слабкою галактикою незвичайної форми, що стала прототипом радиогалактик. Потужний радиоисточник в Тельці вони ототожнили з залишком вибуху наднової зірки, зазначеної в китайському літописі 1054. Могутнє джерело в Кассіопеї також виявився залишком наднової, що спалахнула всього років 300 тому, але не поміченою ніким. У 1967 Е. Хьюіш, Дж. Белл і їх колеги з Кембриджа (Англія) відкрили незвичайні змінні радіоджерела - пульсари. Випромінювання кожного пульсара представляє строго періодичну послідовність імпульсів; у відкритих пульсарів періоди лежать в інтервалі від 0,0016 з до 5,1 с. Через 2 роки У.Коккі, М.Дісней і Д. Тейлор виявили, що радіопульсар в Крабовидної туманності збігається зі слабкою оптичною зіркою, яка, як і пульсар, змінює свою яскравість з періодом 1/30 с. Серед понад 700 відомих зараз пульсарів ще тільки один - в сузір'ї Парусов (Vela) - демонструє оптичні спалахи. З'ясувалося, що феномен пульсара пов'язаний c нейтронними зірками, що утворилися в результаті гравітаційного колапсу ядер масивних зірок. Маючи діаметр близько 15 км і масу як у Сонця, нейтронна зірка швидко обертається і як маяк періодично "висвітлює" Землю. Поступово швидкість обертання пульсара сповільнюється, період між імпульсами зростає, а їх потужність падає. Іноді спостерігаються різкі збої періоду, коли у нейтронної зірки відбувається перебудова структури, звана "зоретрусів".
Див. також
НЕЙТРОННА ЗІРКА;
ПУЛЬСАР.
Фонове випромінювання. Крім ототожнених і неотождествленность дискретних джерел, спостерігається сумарний фон від мільйонів далеких галактик і хмар міжзоряного газу нашої Галактики. З підвищенням чутливості і роздільної здатності радіотелескопів з цього фону вдається виділити все більше дискретних джерел.
Радіовипромінювання планет. У 1956 К. Мейер з Військово-морської лабораторії США відкрив випромінювання Венери на хвилі 3 см. У 1955 Б.Бурке і К.Франклін з інституту Карнегі у Вашингтоні виявили короткі сплески радіовипромінювання від Юпітера на хвилі 13,5 м. Подальші дослідження в Австралії показали, що сплески випромінювання від Юпітера приходять в ті моменти, коли певні зони його поверхні звернені до Землі. У дециметровому діапазоні крім теплового випромінювання спостерігалося і синхротронне, що вказувало на наявність у Юпітера потужного магнітного поля, яке пізніше було дійсно виявлено космічними зондами. Радіолокаційні дослідження планет дозволяють точно визначати їх відстань від Землі, швидкість їх добового обертання і властивості поверхні. Радіолокація Венери дозволила вивчити топографію її поверхні, закритою від оптичних телескопів щільним хмарним шаром.
Див. Також Астрономія радіолокації.
Випромінювання водню. Нейтральний атомарний водень - можливо, найпоширеніший елемент в міжзоряному просторі. Він здатний випромінювати радиолинию з довжиною хвилі 21 см, яка була передбачена в 1944 нідерландським теоретиком Х. ван де Хюлст і виявлена в 1951 Х.Юеном і Е.Парселом з Гарвардського університету (США). Існування вузької лінії в радіодіапазоні виявилося дуже корисним: вимірюючи її доплеровское зміщення, можна дуже точно визначати променеву швидкість спостережуваного хмари газу. При цьому приймальна апаратура радіотелескопу сканує деякий діапазон довжин хвиль в районі лінії 21 см і відзначає піки випромінювання. Кожен такий пік - це лінія випромінювання водню, зміщена по частоті через рух одного з хмар, які потрапили в поле зору антени телескопа. Близько 5% водню в Галактиці внаслідок високої температури знаходиться в ионизованном стані. Коли вільні електрони пролітають поблизу позитивно заряджених ядер водню - протонів, вони відчувають тяжіння, рухаються з прискоренням і при цьому випромінюють електромагнітні кванти. Іноді, втративши енергію, електрон виявляється захопленим на один з верхніх рівнів атома (тобто відбувається рекомбінація). Спускаючись потім каскадно на стійкий нижній рівень, електрон також випромінює кванти енергії. Таке випромінювання вільних і рекомбінуючих електронів спостерігається в радіодіапазоні від емісійних туманностей і дозволяє виявляти їх навіть в тих випадках, коли оптичне випромінювання не може досягти Землі через поглинання в міжзоряного пилу. Завдяки цьому радіоастрономи змогли виявити практично всі емісійні туманності в Галактиці. Див. Також тумані.
Чумацький шлях. Наша Галактика - досить плоска спіральна зоряна система діаметром близько 100 тис. Св. років. Сонце - одна з 100 млн. Її зірок - рухається по орбіті майже точно в площині галактичного диска на відстані близько 30 тис. Св. років від його центру. Радіохвилі, що вільно проходять крізь хмари міжзоряного пилу, ідеально підходять для вивчення спіральних рукавів Галактики, що містять багато міжзоряного газу. Спостерігаючи в лінії 21 см скупчення хмар нейтрального водню, можна досить точно визначати будову спіральних рукавів і їх положення: вони тягнуться майже від самого центру Галактики до відстані в 40 тис. Св. років. В області центру Галактики рух газу досить безладне; можливо, газ рухається там радіально від центру.
Див. Також МЛЕЧНИЙ ШЛЯХ.
Молекули і формування зірок. Дослідження хмар атомарного водню показало, що вони тісно пов'язані з процесом формування зірок. Як показав Т.Менон з Гарвардського університету (США), комплекс молодих зірок в Оріоні з відомою яскравою емісійної Туманністю Оріона, пиловий туманністю Кінська голова і безліччю масивних гарячих зірок занурений в величезну хмару водню масою 60 тис. Мас Сонця. Найбільш холодні і щільні частини таких хмар містять багато видів молекул і атомних груп. Найпростіша і найпоширеніша з них - молекула водню H2, але встечаются і більш складні: гідроксил (OH), окис вуглецю (CO), вода (H2O), аміак (NH3), формальдегід (H2CO), метиловий спирт (CH3OH), етиловий спирт (CH3CH2OH), ацетон (CH3CH3CO) і т.д. Всього в міжзоряних хмарах відкрито близько 100 різних молекул, найскладніші з яких містять 13 атомів. У надрах молекулярних хмар під дією гравітації міжзоряний речовина стискається в зірки, а із залишків цієї речовини навколо зірок формуються планетні системи. Не виключено, що міжзоряні органічні молекули, потрапляючи в атмосфери планет, дають початок розвитку життя.
Див. Також міжзоряної речовини.
Космологічні дослідження. Астрономи вважають, що еволюція нашого Всесвіту почалася 10-15 млрд. Років тому з колосального вибуху, після якого почалося її розширення. Радіоспостереження далеких галактик і квазарів допомагають дізнатися стан Всесвіту в глибокому минулому. Значно глибше проникнути в минуле нашого світу допомогло відкриття реліктового радіовипромінювання, що залишився від першого етапу розширення гарячого речовини Всесвіту. Це відкриття, відзначене Нобелівської премії, було зроблено А.Пензіасом і Р.Уілсоном. Воно остаточно підтвердило справедливість уявлень про Великий вибух, родівшем наш Всесвіт.
Див. також
Астрономії та астрофізики;
КОСМОЛОГІЯ;
КВАЗАР.
ЛІТЕРАТУРА
Каплан С. А. Елементарна радіоастрономія. М. тисячу дев'ятсот шістьдесят шість Хей Дж. Радіовселенная. М. тисяча дев'ятсот сімдесят вісім