Che cosa sono le onde radio?
Le onde radio hanno le lunghezze d’onda più lunghe dello spettro elettromagnetico. Vanno dalla lunghezza di un pallone da calcio a quella più grande del nostro pianeta. Heinrich Hertz provò l’esistenza delle onde radio alla fine del 1880. Usò uno spinterometro collegato a una bobina di induzione e uno spinterometro separato su un’antenna ricevente. Quando le onde create dalle scintille della bobina trasmittente venivano captate dall’antenna ricevente, le scintille saltavano anche il suo spinterogeno. Hertz dimostrò nei suoi esperimenti che questi segnali possedevano tutte le proprietà delle onde elettromagnetiche.
È possibile sintonizzare una radio su una specifica lunghezza d’onda – o frequenza – e ascoltare la propria musica preferita. La radio “riceve” queste onde radio elettromagnetiche e le converte in vibrazioni meccaniche nell’altoparlante per creare le onde sonore che puoi sentire.
EMISSIONI RADIO NEL SISTEMA SOLARE
Gli oggetti astronomici che hanno un campo magnetico che cambia possono produrre onde radio. Lo strumento di radioastronomia chiamato WAVES sulla navicella WIND ha registrato un giorno di esplosioni di onde radio dalla corona del Sole e dai pianeti del nostro sistema solare.
I dati illustrati qui sotto mostrano emissioni da una varietà di fonti, tra cui esplosioni radio dal Sole, dalla Terra e persino dalla ionosfera di Giove, le cui lunghezze d’onda misurano circa quindici metri. L’estrema destra di questo grafico mostra i burst radio dal Sole causati da elettroni che sono stati espulsi nello spazio durante i brillamenti solari che si muovono al 20% della velocità della luce.
TELESCOPI RADIO
I radiotelescopi guardano verso il cielo per osservare pianeti, comete, nubi giganti di gas e polvere, stelle e galassie. Studiando le onde radio provenienti da queste fonti, gli astronomi possono conoscere la loro composizione, struttura e movimento. La radioastronomia ha il vantaggio che la luce del sole, le nuvole e la pioggia non influenzano le osservazioni.
Siccome le onde radio sono più lunghe delle onde ottiche, i radiotelescopi sono fatti diversamente dai telescopi usati per la luce visibile. I radiotelescopi devono essere fisicamente più grandi di un telescopio ottico per fare immagini di risoluzione comparabile. Ma possono essere resi più leggeri con milioni di piccoli fori tagliati attraverso la parabola poiché le lunghe onde radio sono troppo grandi per poterle “vedere”. Il radiotelescopio Parkes, che ha una parabola larga 64 metri, non può dare un’immagine più chiara di un piccolo telescopio ottico da cortile!
UN TELESCOPIO MOLTO GRANDE
Per ottenere un’immagine radio più chiara o a più alta risoluzione, i radioastronomi spesso combinano diversi telescopi più piccoli, o antenne riceventi, in un array. Insieme, queste parabole possono agire come un unico grande telescopio la cui risoluzione è stabilita dalla dimensione massima dell’area. Il radiotelescopio Very Large Array (VLA) del National Radio Astronomy Observatory, nel New Mexico, è uno dei più importanti osservatori radio astronomici del mondo. Il VLA consiste di 27 antenne disposte in un enorme schema a “Y” fino a 36 km di diametro (circa una volta e mezza le dimensioni di Washington, DC).
Le tecniche usate nella radioastronomia a lunghe lunghezze d’onda possono talvolta essere applicate all’estremità più corta dello spettro radio, la porzione a microonde. L’immagine del VLA qui sotto ha catturato emissioni di energia a 21 centimetri intorno a un buco nero in basso a destra e linee di campo magnetico che tirano il gas in alto a sinistra.
IL CIELO RADIO
Se dovessimo guardare il cielo con un radiotelescopio sintonizzato su 408 MHz, il cielo apparirebbe radicalmente diverso da quello che vediamo nella luce visibile. Invece di vedere stelle puntiformi, vedremmo pulsar lontane, regioni di formazione stellare e resti di supernova che dominano il cielo notturno.
I radiotelescopi possono anche rilevare i quasar. Il termine quasar è l’abbreviazione di sorgente radio quasi-stellare. Il nome deriva dal fatto che i primi quasar identificati emettono principalmente energia radio e assomigliano molto alle stelle. I quasar sono molto energetici, alcuni emettono 1.000 volte più energia dell’intera Via Lattea. Tuttavia, la maggior parte dei quasar sono bloccati dalla vista in luce visibile dalla polvere nelle galassie circostanti.
Gli astronomi hanno identificato i quasar con l’aiuto dei dati radio del radiotelescopio VLA perché molte galassie con quasar appaiono luminose se viste con i radiotelescopi. Nell’immagine a falsi colori qui sotto, i dati infrarossi del telescopio spaziale Spitzer sono colorati sia in blu che in verde, mentre i dati radio del telescopio VLA sono mostrati in rosso. La galassia che porta il quasar si distingue in giallo perché emette sia luce infrarossa che radio.
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National Aeronautics and Space Administration, Science Mission Directorate. (2010). Onde radio. Recuperato , dal sito web della NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/05_radiowaves
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Science Mission Directorate. “Onde radio” NASA Science. 2010. Amministrazione Nazionale Aeronautica e Spaziale. http://science.nasa.gov/ems/05_radiowaves