Як астрономи слухають космос?

У 1933 році інженер по імені Карл Янський випадкововиявив, що радіохвилі виходять не тільки від винаходів, зроблених людиною, але і від природних матеріалів в космосі. З тих пір в пошуках космічних радіохвиль астрономи будували все кращі і кращі телескопи, в спробах більше дізнатися про те, звідки вони виходять і що можуть розповісти про наш Всесвіт. Хоча вчені можуть багато чого довідатися з видимого світла, який вони виявляють за допомогою звичайних телескопів, такі об'єкти і події як чорні діри, що формуються зірки і планети, що вмирають зірки і багато інших можна виявити тільки за допомогою радіотелескопів. Разом телескопи, здатні вловлювати різні види хвиль - від радіохвиль до видимих ​​світлових хвиль і гамма-променів - малюють більш детальну картину Всесвіту. Але так чи просто слухати зірки і з якими проблемами стикаються астрономи під час роботи?

Так виглядає радіотелескоп MeerKat в Південній Африці. З його допомогою астрономи слухають космос.

зміст

• 1 Видиме світло
• 2 Що таке радіохвиля?
• 3 Піонери радіоастрономії
• 4 Як працюють радіотелескопи?

видиме світло

Коли ви дивитеся на нічне небо, то бачите яскравівогні зірок. Якщо ви живете в темному місці подалі від міст, ви можете спостерігати тисячі подібних об'єктів. Але окремі точки, які ви бачите - це прилеглі зірки. Ще понад 200 мільярдів зірок існують тільки в нашій галактиці. За межами Чумацького Шляху, на думку астрономів, знаходиться принаймні 100 мільярдів галактик (кожна зі своїми 100 мільярдами зірок). Майже всі ці зірки невидимі для наших очей.

Видиме світло, який сприймає око людини- це лише крихітна частина того, що астрономи називають «електромагнітним спектром». Фотони з більшою енергією - це ультрафіолетове випромінювання, рентгенівські промені і гамма-промені (гамма-промені мають найбільшу енергією). Фотони з меншою енергією - це інфрачервоні і радіохвилі (радіохвилі мають найменшу енергію).

Людське око під мікроскопом.

Електромагнітний спектр також включаєгамма-промені, рентгенівські промені, ультрафіолетове випромінювання, інфрачервоне випромінювання, мікрохвилі і радіохвилі. Оскільки людські очі сприймають тільки видиме світло, нам необхідні спеціальні телескопи, щоб вловити решту цього «спектра», а потім перетворити їх в зображення і графіки.

Ще більше цікавих статей про те, як астроном вивчають Всесвіт і останні наукові відкриття читайте на нашому каналі в Яндекс.Дзен. Там регулярно виходять статті, яких немає на сайті.

Що таке радіохвиля?

Світло складається з крихітних частинок, які називаються"Фотонами», які можуть одночасно вести себе і як частка, і як хвиля. У видимому світлі фотони володіють середньою кількістю енергії. Але коли енергії трохи більше, вони перетворюються в ультрафіолетове випромінювання, побачити яке ми не можемо, а ось отримати сонячний опік - запросто. З більшою енергією фотони перетворюються в рентгенівські промені, які проходять прямо через нас, а якщо енергії стає ще більше, вони перетворюються в гамма-променями, які виходять з вибухають зірок.

Радіоастрономія подарувала світові найбільш докладну карту Всесвіту.

Читайте також: Втрата для науки - зруйнований телескоп, за допомогою якого вчені шукали інопланетян

Але коли енергії у фотонів трохи (менше, ніж уфотонів видимого світла) ми називаємо їх інфрачервоним випромінюванням і відчуваємо його як тепло. І, нарешті, фотони з найменшою енергією вчені називають «радіохвилями». Радіохвилі виходять з дивних місць в космосі - найхолодніших і далеких галактик і зірок. Радіохвилі розповідають нам про тих куточках Всесвіту, про існування яких ми навіть не підозрювали б, якби могли користуватися лише очима або телескопами, які сприймають тільки видимі фотони.

піонери радіоастрономії

Перший в світі радіоастроном насправді бувінженером. У 1933 році Карл Янський працював над проектом для Bell Laboratories - лабораторії в Нью-Джерсі, названої на честь Олександра Грема Белла, який винайшов телефон. Там розроблялася перша телефонна система, яка працювала через Атлантичний океан. Але коли люди вперше спробували зателефонувати за цією системою, то чули шиплячий звук на задньому фоні в певний час дня.

У «Белл Лабс» вирішили, що шум шкідливий для бізнесу,і відправили Карла янського з'ясувати, чим він викликаний. Інженер незабаром зрозумів, що радіохвилі, які виходять з центру галактики, порушують телефонний зв'язок і викликають перешкоди. Ось так сам того не знаючи, Янську відкрив нову, невидиму Всесвіт і став першим в світі радіоастрономії.

Засновник радіоастрономії Карл Янський поруч з побудованою їм антеною, яка виявила перші радіохвилі виходять з космосу.

Вам буде цікаво: Як ефект Доплера допомагає вивчати Всесвіт?

Як працюють радіотелескопи?

Коли астроном направляє радіотелескоп наякий-небудь об'єкт в космосі, радіохвилі потрапляють на його поверхню. Поверхня телескопа працює для радіохвиль як дзеркало і може бути металевою з отворами в ній (сітка), або з суцільного металу, наприклад алюмінію. Перше дзеркало направляє радіохвилі до другого «радіозеркалу», яке потім направляє їх в місце, яке астрономи називають «приймачем» - частиною радіотелескопу, яка приймає радіохвилі і перетворює їх в зображення. По суті, приймач робить те ж саме, що і камера: перетворює радіохвилі в зображення.

За допомогою радіоастрономії недавно вчені нанесли на карту Всесвіту сотні тисяч нових галактик.

Відзначимо, що коли астрономи шукають радіохвилі, тоспостерігають за іншими об'єктами і подіями, ніж коли шукають видиме світло. Місця, які здаються темними нашим очам або звичайним телескопів, в радіохвилях буквально світяться.

Ті куточки нашого Всесвіту, в яких формуютьсязірки, наприклад, повні пилу. Цей пил не дає світла дістатися до нас, так що все навколо виглядає як порожній чорний простір. Але варто звернути в такі ділянки радіотелескоп, як астрономам відкривається чудове видовище - крізь пил можна розгледіти рождающуюся зірку.