Радиоастрономия

Радиоастрономия - раздел астрономии, в котором небесные тела изучаются по приходящему от них радиоизлучению. Все тела во Вселенной в той или иной степени нагреты. Частички, из которых они состоят, находятся в постоянном тепловом движении. С этим связано электромагнитное излучение небесных тел, в том числе и радиоизлучение. Излучение такого вида называется тепловым радиоизлучением. Но это не единственный вид радиоизлучения, с которым приходится иметь дело радиоастрономам. В космических объектах часто происходят процессы, связанные с массовым выбросом заряженных частиц, резкими, взрывными изменениями сильных электромагнитных полей. Эти явления также сопровождаются излучением в радиодиапазоне. Радиоизлучение, вызываемое заряженными частицами, движущимися со скоростями, близкими к скорости света, в магнитных полях, называется синхротронным (нетепловым).

Сильный источник теплового радиоизлучения - Солнце. В периоды повышенной солнечной активности появляется радиоизлучение нетеплового характера. Тепловое радиоизлучение наблюдается и у планет Солнечной системы. На некоторых больших планетах, особенно на Юпитере, происходят сильные всплески нетеплового радиоизлучения - облака ионизованного межзвездного газа. Сильное нетепловое радиоизлучение в Галактике, как правило, связано с мощными взрывными процессами и образующимися при этом быстро движущимися заряженными частицами. Таково происхождение радиоизлучения остатков сверхновых звезд.

Сильное радиоизлучение в галактиках служит признаком того, что в них происходят мощные динамические процессы (например, идет интенсивное звездообразование). Галактики, в которых наблюдаемое радиоизлучение намного выше уровня, характерного для большинства "обыкновенных" галактик, называются радиогалактиками.

Описанные виды радиоизлучения представляют собой совокупность радиоволн различной длины волны и образуют непрерывный спектр. На его фоне наблюдаются спектральные радиолинии. Появление радиолиний связано с квантовыми процессами излучения в атомах и молекулах межзвездного газа. Наиболее известна радиолиния на волне 21 см, вызываемая излучением межзвездных масс нейтрального водорода. Известны также и многие другие радиолинии, происхождение которых связано с различными элементами, а также с молекулами воды и довольно сложных углеводородных соединений.

Радиоволны приносят очень важную информацию о природе далеких космических объектов

Интереснейшим объектом являются звезды-пульсары, источники пульсирующего радиоизлучения.

Особые физические условия в таких объектах приводят к тому, что радиоизлучение испускается пульсарами в виде пучка. Звезды быстро вращаются вокруг своей оси и образуют своеобразный "радиопрожектор", обегающий своим лучом окружающее пространство.

Радиоастрономия необычайно расширяет возможности комплексного изучения космических объектов. Чувствительные радиотелескопы позволяют осуществлять прием космического радиоизлучения днем и ночью и даже в пасмурные дни, поскольку радиоволны могут проходить через облачный покров Земли.

Изучение всех видов радиоизлучения позволяет исследовать физические процессы, происходящие в звездах, туманностях, галактиках; исследовать структуру небесных объектов, в частности изучать распределение межзвездного газа в нашей Галактике, реликтовое излучение и т. д. Этим и занимается радиоастрономия.

Исследованием ближайших небесных тел путем их радиооблучения и приема отраженного радиосигнала (принцип радиолокации) занимается радиолокационная астрономия.