WAT ZIJN RADIO Golven?
Radiogolven hebben de langste golflengten in het elektromagnetische spectrum. Ze variëren van de lengte van een voetbal tot groter dan onze planeet. Heinrich Hertz bewees het bestaan van radiogolven aan het eind van de jaren 1880. Hij gebruikte een vonkbrug die aan een inductiespoel was bevestigd en een aparte vonkbrug op een ontvangstantenne. Wanneer de golven die door de vonken van de spoelzender werden opgevangen door de ontvangstantenne, sprongen er ook vonken over de vonkspleet. Hertz toonde in zijn experimenten aan dat deze signalen alle eigenschappen van elektromagnetische golven bezaten.
Je kunt een radio afstemmen op een specifieke golflengte – of frequentie – en naar je favoriete muziek luisteren. De radio “ontvangt” deze elektromagnetische radiogolven en zet ze om in mechanische trillingen in de luidspreker om de geluidsgolven te maken die u kunt horen.
RADIO-EMISSIES IN HET ZONNESYSTEEM
Astronomische objecten die een veranderend magnetisch veld hebben, kunnen radiogolven produceren. Het radioastronomie-instrument WAVES op het WIND-ruimteschip heeft een dag lang uitbarstingen van radiogolven van de corona van de Zon en van planeten in ons zonnestelsel geregistreerd.
De hieronder afgebeelde gegevens tonen emissies van een verscheidenheid van bronnen, waaronder radiouitbarstingen van de Zon, de Aarde en zelfs van de ionosfeer van Jupiter, waarvan de golflengte ongeveer vijftien meter bedraagt. Geheel rechts in deze grafiek zijn radio-uitbarstingen van de Zon te zien die worden veroorzaakt door elektronen die tijdens zonnevlammen de ruimte in worden geslingerd en die met 20% van de lichtsnelheid bewegen.
RADIO TELESCOPES
Radiotelescopen kijken naar de hemel om planeten, kometen, reusachtige gas- en stofwolken, sterren en sterrenstelsels te bekijken. Door de radiogolven te bestuderen die van deze bronnen afkomstig zijn, kunnen astronomen meer te weten komen over hun samenstelling, structuur en beweging. Radioastronomie heeft het voordeel dat zonlicht, wolken en regen de waarnemingen niet beïnvloeden.
Omdat radiogolven langer zijn dan optische golven, worden radiotelescopen anders gemaakt dan de telescopen die voor zichtbaar licht worden gebruikt. Radiotelescopen moeten fysiek groter zijn dan optische telescopen om beelden met een vergelijkbare resolutie te kunnen maken. Maar ze kunnen lichter worden gemaakt met miljoenen kleine gaatjes die door de schotel worden gesneden omdat de lange radiogolven te groot zijn om ze te “zien”. De Parkes radiotelescoop, met een schotel van 64 meter breed, kan geen duidelijker beeld opleveren dan een kleine optische telescoop in de achtertuin!
EEN ZEER GROTE TELESCOP
Om een duidelijker radiobeeld, of een beeld met een hogere resolutie, te maken, combineren radioastronomen vaak meerdere kleinere telescopen, of ontvangstschotels, tot een array. Samen kunnen deze schotels fungeren als één grote telescoop waarvan de resolutie wordt bepaald door de maximale grootte van het gebied. De Very Large Array (VLA) radiotelescoop van het National Radio Astronomy Observatory in New Mexico is een van de belangrijkste astronomische radio-observatoria ter wereld. De VLA bestaat uit 27 antennes die in een reusachtig “Y”-patroon staan opgesteld met een doorsnede tot 36 km (ruwweg anderhalve keer zo groot als Washington, DC).
De technieken die bij radioastronomie op lange golflengten worden gebruikt, kunnen soms ook worden toegepast op het kortere eind van het radiospectrum – het microgolfgedeelte. Het VLA-beeld hieronder registreerde 21-centimeter energie-emissies rond een zwart gat rechtsonder en magnetische veldlijnen die gas rondtrokken linksboven.
Credit: VLA & NRAO, FarhadYusef-Zedehet al. Northwestern
De RADIOHEMEL
Als we naar de hemel zouden kijken met een radiotelescoop die is afgestemd op 408 MHz, zou de hemel er radicaal anders uitzien dan wat we in zichtbaar licht zien. In plaats van puntachtige sterren zouden we verre pulsars, stervormingsgebieden en supernovarestanten zien die de nachthemel domineren.
Radiotelescopen kunnen ook quasars detecteren. De term quasar is een afkorting van quasi-stellar radio source. De naam komt van het feit dat de eerste quasars die zijn geïdentificeerd voornamelijk radio-energie uitzenden en veel op sterren lijken. Quasars zijn zeer energierijk: sommige stralen 1000 maal zoveel energie uit als de hele Melkweg. De meeste quasars worden echter in zichtbaar licht aan het zicht onttrokken door stof in hun omringende sterrenstelsels.
Astronomen hebben de quasars geïdentificeerd met behulp van radiogegevens van de VLA-radiotelescoop, omdat veel sterrenstelsels met quasars helder lijken als je ze met radiotelescopen bekijkt. In de afbeelding met valse kleuren hieronder zijn infraroodgegevens van de Spitzer ruimtetelescoop zowel blauw als groen gekleurd, en zijn radiogegevens van de VLA-telescoop rood weergegeven. Het quasarstelsel is geel gekleurd omdat het zowel infrarood als radiostraling uitzendt: Microwaves
Citation
APA
National Aeronautics and Space Administration, Science Mission Directorate. (2010). Radiogolven. Opgehaald van de NASA Science website: http://science.nasa.gov/ems/05_radiowaves
MLA
Science Mission Directorate. “Radio golven” NASA Science. 2010. National Aeronautics and Space Administration. http://science.nasa.gov/ems/05_radiowaves