З. В. Ершова.

Радиоастрономические обсерватории

Радиоастрономи'ческие обсервато'рии, научные учреждения, занимающиеся наблюдением электромагнитного излучения небесных объектов в радиоастрономическом диапазоне волн (примерно от 1 мм до 1 км) и изучающие эти объекты на основе наблюдений. Первая Р. о. созданная в конце 50-х гг. 20 в. в Великобритании (Джодрелл-Бэнк, близ Манчестера). Открытие небесных источников радиоизлучения (см. Радиоастрономия) привело к тому, что в конце 40 — начале 50-х гг. при университетах и научных учреждениях стали создаваться радиоастрономические группы (Кембриджский и Манчестерский университеты в Великобритании, Военно-морская исследовательская лаборатория в США, Физический институт им. П. Н. Лебедева АН СССР и Горьковский университет в СССР, Сиднейский университет в Австралии). Радиоастрономические отделы возникли в ряде астрономических обсерваторий, в том числе в СССР — на Бюраканской астрофизической обсерватории АН Армянской ССР, на Главной астрономической (Пулковской) обсерватории АН СССР, Крымской астрофизической обсерватории АН СССР. В дальнейшем стали создаваться специализированные Р. о., научная тематика которых в значительной степени определяется возможностями их радиотелескопов. В 70-х гг. существует около 100 Р. о. Позднее, в соответствии с общей тенденцией развития науки, возникли национальные Р. о., прежде всего в тех странах, где существовало много мелких Р. о.

  К числу основных Р. о. в СССР относятся: Серпуховская Р. о. Физического института ЛН СССР (крестообразный радиотелескоп метрового диапазона размером 1 км, высокоточный параболоид диаметром 22 м и многоэлементная решётка метрового диапазона для исследования пульсаров), занимающаяся исследованием всех небесных объектов, от Солнца до внегалактических источников радиоизлучения; Р. о. Специальной астрофизической обсерватории АН СССР (600-м кольцеобразный радиотелескоп сантиметрового диапазона); Симеизская Р. о. Крымской астрофизической обсерватории АН СССР (точный полноповоротный 22 параболоид для волн миллиметрового диапазона), в основном занимающаяся исследованием Солнца; Р. о. института радиофизики и электроники АН УССР (крупнейший радиотелескоп дециметрового диапазона), исследующая главным образом дискретные радиоисточники внегалактического происхождения, а также некоторые объекты в нашей Галактике (сверхновые звёзды, пульсары); Р. о. Пулковской обсерватории (130радиотелескоп специальной формы для волн сантиметрового диапазона), основным направлением исследований которой являются солнечная и галактическая радиоастрономия; Р. о. Радиофизического института в Горьком (точнейший 25 телескоп для волн короткого миллиметрового диапазона), занимающаяся в основном планетной радиоастрономией.

  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 антенн, 42параболоид для диапазона волн до 2 см, 91 параболоид для диапазона волн до 6 см; 11 параболоид для волн до 0,3 см — на Китт-Пик), занимающаяся всеми направлениями исследований, кроме изучения Солнца. Р. о. в Аресибо, Пуэрто-Рико (300 земляная сферическая чаша для работы на волнах до 10 см), ведающая в основном картографированием планет, галактической и внегалактической радиоастрономией; Р. о. Оуэнс-Валли, Калифорния (интерферометр из двух 27параболоидов и 40 параболоида).

  В Великобритании: Р. о. Джодрелл-Бэнк, близ Манчестера (76 параболический радиотелескоп для волн до 20 см, два меньших параболоида, работающих в режиме интерферометра с 76 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 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 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 излучением тепловых электронов в полях ионов космической плазмы (газовые туманности в Галактике, атмосфера Солнца и звёзд); магнитотормозным излучением тепловых, субрелятивистских и релятивистских электронов в космических магнитных полях (активные области на Солнце, пояса радиации вокруг некоторых планет, радиогалактики, квазары), различными коллективными процессами в плазме (вспышки радиоизлучения на Солнце и Юпитере и др. явления). Наряду со сплошным (непрерывным) спектром радиоизлучения, обусловленным перечисленными причинами, обнаружено также монохроматическое излучение небесных объектов. Основными механизмами образования спектральных радиолиний являются квантовые переходы между различными атомными и молекулярными энергетическими уровнями. Среди атомных радиолиний большую роль в Р. играет линия нейтрального водорода с длиной волны 21 см, возникающая при переходах между сверхтонкими подуровнями в атоме водорода, и рекомбинационные линии возбуждённого водорода (см. Рекомбинации). Из многих десятков обнаруженных молекулярных радиолиний большая часть связана с переходами между подуровнями энергии, обусловленными вращением молекул (вращательными подуровнями).


Перейти на страницу:
Изменить размер шрифта: