Радиоастрономия
Как устроена радиоастрономия: открытие Янского, радиотелескопы и интерферометры (FAST, VLA, ALMA, РАТАН-600, «Радиоастрон»), линия 21 см и главные открытия.
Радиоастрономия изучает космос по радиоволнам: излучению с длиной волны от миллиметра до десятков метров. Радиоволны проходят сквозь пыль, которая закрывает обзор в видимом свете, и их можно принимать днём и сквозь облака. Поэтому радиоастрономия показала Вселенную, которой не видно глазом.
Начало
В 1932 году радиоинженер Карл Янский из лаборатории Bell в США изучал помехи для трансатлантической связи и обнаружил постоянный «шум» из созвездия Стрельца, где находится центр Галактики. Так был открыт космический радиосигнал. Первую параболическую антенну диаметром 9,5 метра построил на заднем дворе энтузиаст Гроут Ребер в 1937 году: он составил первые радиокарты Млечного Пути.
Главные открытия
- Линия 21 см. Нейтральный водород излучает на длине волны 21 см. Её предсказал в 1944 году нидерландский астроном Хендрик ван де Хюлст, а обнаружили в 1951 году. По ней построили карту спиральных рукавов Галактики («Галактики»).
- Квазары (1963) — по радиоисточникам нашли самые яркие объекты Вселенной («Квазары»).
- Реликтовое излучение (1964) («Реликтовое излучение»).
- Пульсары (1967) («Нейтронные звёзды»).
- Снимки чёрных дыр. Тень чёрных дыр в M87 и в центре Млечного Пути получили в радиодиапазоне («Сверхмассивные чёрные дыры»).
Радиотелескопы
Радиоволны длинные, и для хорошего разрешения нужна огромная антенна. - Одиночные тарелки. FAST в Китае (500 м, с 2016 года) — крупнейший в мире. Аресибо (305 м) работал с 1963 по 2020 год. Телескопы Грин-Бэнк (США) и Эффельсберг (Германия) — по 100 метров. - РАТАН-600. Российский кольцевой радиотелескоп диаметром 576 метров на Северном Кавказе, введён в 1974 году: одна из самых необычных конструкций. - Интерферометры. Несколько антенн, работающих как одна. VLA в Нью-Мексико — 27 антенн по 25 метров. ALMA в Чили на высоте 5000 метров — 66 антенн, одна из самых мощных обсерваторий мира. Проект Event Horizon Telescope объединил телескопы на разных континентах, образовав «телескоп размером с Землю». - В космосе. Российский «Радиоастрон» (2011–2019) вместе с наземными антеннами образовал интерферометр с базой до 350 тысяч километров. - SKA. Крупнейший радиотелескоп будущего, который строят в Австралии и ЮАР.
Связь с поиском разума
Радиотелескопы ищут и сигналы цивилизаций («Поиск разумной жизни»). Об оптических телескопах — на странице «Телескопы», о том, что скрыто за видимым светом, — на странице «Свет и спектры».