NASA Science Mission Directorate

Frekvence rádiových vln

CO JSOU RÁDIOVÉ VLNY?

Stará fotografie Karla Janského stojícího před svým radioteleskopem
V roce 1932 Karl Jansky v Bellových laboratořích odhalil, že hvězdy a další objekty ve vesmíru vyzařují rádiové vlny. Kredit: NRAO/AUI

Rádiové vlny mají nejdelší vlnové délky v elektromagnetickém spektru. Jejich rozsah se pohybuje od délky fotbalového míče až po délku větší než naše planeta. Existenci rádiových vln prokázal koncem 80. let 19. století Heinrich Hertz. Použil jiskřiště připojené k indukční cívce a samostatné jiskřiště na přijímací anténě. Když vlny vytvořené jiskrami z cívky vysílače zachytila přijímací anténa, jiskry přeskočily i její jiskřiště. Hertz při svých pokusech prokázal, že tyto signály mají všechny vlastnosti elektromagnetických vln.

Rádio můžete naladit na určitou vlnovou délku – neboli frekvenci – a poslouchat svou oblíbenou hudbu. Rádio tyto elektromagnetické rádiové vlny „přijímá“ a převádí je na mechanické vibrace v reproduktoru, které vytvářejí zvukové vlny, jež můžete slyšet.

RÁDIOVÉ EMISE VE SLUNEČNÍM SYSTÉMU

Astronomické objekty, které mají měnící se magnetické pole, mohou vytvářet rádiové vlny. Radioastronomický přístroj WAVES na sondě WIND zaznamenal během jednoho dne záblesky rádiových vln ze sluneční koróny a planet v naší sluneční soustavě.

Data na obrázku níže ukazují emise z různých zdrojů včetně rádiových záblesků ze Slunce, Země, a dokonce i z Jupiterovy ionosféry, jejichž vlnová délka měří přibližně patnáct metrů. Zcela vpravo na tomto grafu jsou znázorněny rádiové záblesky ze Slunce způsobené elektrony, které byly vyvrženy do vesmíru během slunečních erupcí pohybujících se rychlostí 20 % rychlosti světla.

Kraf znázorňující frekvenci rádiových emisí v průběhu 24 hodin. Frekvence nad 1000 kHz jsou frekvence pocházející ze Slunce. Emise o frekvencích mezi 600 a 1000 kHz pocházejí z Jupiteru, zatímco Země produkuje frekvence mezi 200 a 400.
Credit: NASA/GSFC Wind Waves Michael L. Kaiser

RADIOVÝ TELESKOP

Rádiové teleskopy hledí k obloze a pozorují planety, komety, obří oblaka plynu a prachu, hvězdy a galaxie. Studiem rádiových vln vycházejících z těchto zdrojů mohou astronomové získat informace o jejich složení, struktuře a pohybu. Radioastronomie má tu výhodu, že pozorování neovlivňuje sluneční světlo, mraky ani déšť.

Protože jsou rádiové vlny delší než optické, jsou radioteleskopy vyrobeny jinak než dalekohledy používané pro viditelné světlo. Radioteleskopy musí být fyzicky větší než optické teleskopy, aby mohly pořizovat snímky se srovnatelným rozlišením. Mohou však být vyrobeny lehčí s miliony malých otvorů vyříznutých v talíři, protože dlouhé rádiové vlny jsou příliš velké na to, aby je bylo možné „vidět“. Radioteleskop Parkes, který má parabolu širokou 64 metrů, nemůže poskytnout jasnější obraz než malý optický teleskop na dvorku!“

Fotografie obří paraboly.
Kredit: Ian Sutton

VELMI VELKÝ TELESKOP

Pro vytvoření jasnějšího obrazu nebo obrazu s vyšším rozlišením radioastronomové často kombinují několik menších teleskopů nebo přijímacích antén do soustavy. Dohromady mohou tyto antény působit jako jeden velký dalekohled, jehož rozlišení je dáno maximální velikostí plochy. Radioteleskop Very Large Array (VLA) Národní radioastronomické observatoře v Novém Mexiku je jednou z předních světových astronomických radioteleskopických observatoří. VLA se skládá z 27 antén uspořádaných do obrovského písmene „Y“ o průměru až 36 km (zhruba jedenapůlkrát větší než Washington).

Techniky používané v radioastronomii na dlouhých vlnových délkách lze někdy použít i na kratším konci rádiového spektra – v mikrovlnné části. Níže uvedený snímek VLA zachytil vyzařování energie v pásmu 21 centimetrů kolem černé díry v pravém dolním rohu a magnetické siločáry táhnoucí plyn v levém horním rohu.

Snímek zobrazující jasně bílou a červenou kouli v pravém dolním rohu s prameny v červeném oblouku nahoře a vlevo naznačujícími magnetické siločáry.
Credit: VLA & NRAO, FarhadYusef-Zedehet al. Northwestern

RÁDIOOBLOHA

Pokud bychom se na oblohu dívali radioteleskopem naladěným na frekvenci 408 MHz, obloha by vypadala radikálně odlišně od toho, co vidíme ve viditelném světle. Místo bodových hvězd bychom na noční obloze viděli vzdálené pulsary, hvězdotvorné oblasti a dominovaly by pozůstatky supernov.

Rádioteleskopy mohou také detekovat kvazary. Termín kvazar je zkratkou pro kvazihvězdný rádiový zdroj. Název pochází ze skutečnosti, že první identifikované kvazary vyzařují převážně rádiovou energii a vypadají podobně jako hvězdy. Kvasary jsou velmi energetické, některé vyzařují 1000krát více energie než celá Mléčná dráha. Většina kvazarů je však ve viditelném světle blokována prachem v okolních galaxiích.

Tmavý snímek s definovanými modrými skvrnami v levém dolním rohu a zelenými v pravém horním rohu, se žlutou skvrnou uprostřed.
Kredit: NASA/JPL-Caltech/A.Martinez-Sansigre

Astronomové identifikovali kvazary pomocí rádiových dat z radioteleskopu VLA, protože mnoho galaxií s kvazary se při pohledu radioteleskopem jeví jako jasné. Na níže uvedeném falešně barevném obrázku jsou infračervená data z kosmického dalekohledu Spitzer podbarvena modře i zeleně a rádiová data z dalekohledu VLA jsou zobrazena červeně. Galaxie nesoucí kvazar vyniká žlutou barvou, protože vyzařuje jak infračervené, tak rádiové světlo.

Na začátek stránky | Další: Mikrovlny

Citace
APA

National Aeronautics and Space Administration, Science Mission Directorate. (2010). Rádiové vlny. Získáno , z webových stránek NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/05_radiowaves

MLA

Ředitelství vědeckých misí. „Rádiové vlny“ NASA Science. 2010. Národní úřad pro letectví a vesmír. http://science.nasa.gov/ems/05_radiowaves

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.