Czym są fale radiowe?
Fale radiowe mają najdłuższe fale w spektrum elektromagnetycznym. Ich zakres sięga od długości piłki nożnej do rozmiarów większych niż nasza planeta. Heinrich Hertz udowodnił istnienie fal radiowych pod koniec lat 80. XIX wieku. Użył on iskiernika przymocowanego do cewki indukcyjnej i oddzielnego iskiernika na antenie odbiorczej. Kiedy fale wytworzone przez iskry z nadajnika cewki były odbierane przez antenę odbiorczą, iskry przeskakiwały również przez jej szczelinę. Hertz wykazał w swoich eksperymentach, że sygnały te posiadały wszystkie właściwości fal elektromagnetycznych.
Możesz dostroić radio do określonej długości fali – lub częstotliwości – i słuchać ulubionej muzyki. Radio „odbiera” te elektromagnetyczne fale radiowe i przekształca je w mechaniczne wibracje w głośniku, tworząc fale dźwiękowe, które możesz usłyszeć.
EMISJE RADIOWE W SYSTEMIE SOLARNYM
Obiekty astronomiczne, które mają zmienne pole magnetyczne, mogą wytwarzać fale radiowe. Instrument radioastronomiczny o nazwie WAVES na statku kosmicznym WIND zarejestrował dzień wybuchów fal radiowych z korony Słońca i planet w naszym Układzie Słonecznym.
Dane przedstawione poniżej pokazują emisje z różnych źródeł, w tym wybuchy radiowe ze Słońca, Ziemi, a nawet z jonosfery Jowisza, których długość fali mierzy około piętnastu metrów. Skrajna prawa część tego wykresu pokazuje wybuchy radiowe ze Słońca spowodowane przez elektrony, które zostały wyrzucone w przestrzeń podczas rozbłysków słonecznych poruszających się z prędkością 20% prędkości światła.
TELESCOPY RADIOWE
Teleskopy radiowe patrzą w niebo, aby oglądać planety, komety, olbrzymie obłoki gazu i pyłu, gwiazdy i galaktyki. Badając fale radiowe pochodzące z tych źródeł, astronomowie mogą dowiedzieć się czegoś o ich składzie, strukturze i ruchu. Radioastronomia ma tę zaletę, że światło słoneczne, chmury i deszcz nie mają wpływu na obserwacje.
Ponieważ fale radiowe są dłuższe niż fale optyczne, teleskopy radiowe wykonuje się inaczej niż teleskopy używane do światła widzialnego. Radioteleskopy muszą być fizycznie większe niż teleskopy optyczne, aby uzyskać obrazy o porównywalnej rozdzielczości. Można je jednak uczynić lżejszymi dzięki milionom małych otworów wyciętych w antenie, ponieważ długie fale radiowe są zbyt duże, aby je „zobaczyć”. Radioteleskop Parkes, który ma talerz o szerokości 64 metrów, nie może dać obrazu wyraźniejszego niż mały podwórkowy teleskop optyczny!
BARDZO DUŻY TELESKOP
Aby uzyskać wyraźniejszy lub o wyższej rozdzielczości obraz radiowy, radioastronomowie często łączą kilka mniejszych teleskopów, lub anten odbiorczych, w zespół. Razem, te anteny mogą działać jak jeden duży teleskop, którego rozdzielczość jest określona przez maksymalny rozmiar obszaru. Radioteleskop Very Large Array (VLA) National Radio Astronomy Observatory w Nowym Meksyku jest jednym z najważniejszych radiowych obserwatoriów astronomicznych na świecie. VLA składa się z 27 anten ułożonych w ogromny wzór „Y” o średnicy do 36 km (czyli mniej więcej półtora raza większej od Waszyngtonu).
Techniki stosowane w radioastronomii na długich falach mogą być czasami stosowane na krótszym końcu widma radiowego – w części mikrofalowej. Poniższy obraz z VLA uchwycił 21-centymetrową emisję energii wokół czarnej dziury w prawym dolnym rogu oraz linie pola magnetycznego ciągnące gaz w lewym górnym rogu.
THE RADIO SKY
Gdybyśmy mieli spojrzeć na niebo za pomocą radioteleskopu dostrojonego do częstotliwości 408 MHz, niebo wyglądałoby radykalnie inaczej niż to, co widzimy w świetle widzialnym. Zamiast punktowych gwiazd na nocnym niebie dominowałyby odległe pulsary, regiony gwiazdotwórcze i pozostałości po supernowych.
Radioteleskopy mogą również wykrywać kwazary. Termin kwazar jest skrótem od quasi-gwiezdnego źródła radiowego. Nazwa pochodzi od faktu, że pierwsze zidentyfikowane kwazary emitują głównie energię radiową i wyglądają jak gwiazdy. Kwazary są bardzo energetyczne, niektóre z nich emitują 1000 razy więcej energii niż cała Droga Mleczna. Jednak większość kwazarów jest blokowana z widoku w świetle widzialnym przez pył w otaczających je galaktykach.
Astronomowie zidentyfikowali kwazary z pomocą danych radiowych z radioteleskopu VLA, ponieważ wiele galaktyk z kwazarami wydaje się jasnych, gdy ogląda się je za pomocą radioteleskopów. Na poniższym obrazie w fałszywych kolorach, podczerwone dane z teleskopu kosmicznego Spitzer są pokolorowane na niebiesko i zielono, a dane radiowe z teleskopu VLA są pokazane na czerwono. Galaktyka nosząca kwazar wyróżnia się na żółto, ponieważ emituje zarówno światło podczerwone, jak i radiowe.
Top of Page | Next: Mikrofale
Cytaty
APA
National Aeronautics and Space Administration, Science Mission Directorate. (2010). Fale radiowe. Retrieved , z witryny NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/05_radiowaves
MLA
Science Mission Directorate. „Radio Waves” NASA Science. 2010. National Aeronautics and Space Administration. http://science.nasa.gov/ems/05_radiowaves