NASA Science Mission Directorate

Frecvența undelor radio

Ce sunt undele radio?

O fotografie veche a lui Karl Jansky în fața radiotelescopului său.

În 1932, Karl Jansky de la Bell Labs a dezvăluit că stelele și alte obiecte din spațiu radiau unde radio. Credit: NRAO/AUI

Undele radio au cele mai mari lungimi de undă din spectrul electromagnetic. Ele variază de la lungimea unei mingi de fotbal până la dimensiuni mai mari decât planeta noastră. Heinrich Hertz a demonstrat existența undelor radio la sfârșitul anilor 1880. El a folosit o scânteie atașată la o bobină de inducție și o scânteie separată pe o antenă de recepție. Atunci când undele create de scânteile din bobina de emisie au fost captate de antena de recepție, scânteile săreau și ele peste distanța acesteia. Hertz a arătat în experimentele sale că aceste semnale posedau toate proprietățile undelor electromagnetice.

Puteți acorda un radio la o anumită lungime de undă – sau frecvență – și să ascultați muzica preferată. Radioul „primește” aceste unde radio electromagnetice și le convertește în vibrații mecanice în difuzor pentru a crea undele sonore pe care le puteți auzi.

EMISII DE RADIO ÎN SISTEMUL SOLAR

Obiectele astronomice care au un câmp magnetic în schimbare pot produce unde radio. Instrumentul de radioastronomie numit WAVES de pe nava spațială WIND a înregistrat o zi de explozii de unde radio de la coroana Soarelui și de la planetele din sistemul nostru solar.

Datele ilustrate mai jos arată emisii de la o varietate de surse, inclusiv explozii radio de la Soare, de pe Pământ și chiar din ionosfera lui Jupiter, ale căror lungimi de undă măsoară aproximativ cincisprezece metri. Extrema dreaptă a acestui grafic arată exploziile radio de la Soare cauzate de electronii care au fost ejectați în spațiu în timpul erupțiilor solare care se deplasează cu 20% din viteza luminii.

Un grafic care arată frecvența emisiilor radio pe o perioadă de 24 de ore. Frecvențele de peste 1000 kHz sunt cele care provin de la Soare. Emisiile cu frecvențe între 600 și 1000 kHz provin de la Jupiter, în timp ce Pământul produce frecvențe între 200 și 400.

Credit: NASA/GSFC Wind Waves Michael L. Kaiser

TELESCOPII RADIO

Telecoapele radio se uită spre ceruri pentru a vedea planete, comete, nori uriași de gaz și praf, stele și galaxii. Studiind undele radio provenite din aceste surse, astronomii pot afla informații despre compoziția, structura și mișcarea lor. Radioastronomia are avantajul că lumina soarelui, norii și ploaia nu afectează observațiile.

Pentru că undele radio sunt mai lungi decât cele optice, radiotelescoapele sunt realizate diferit față de telescoapele folosite pentru lumina vizibilă. Radiotelescoapele trebuie să fie mai mari din punct de vedere fizic decât un telescop optic pentru a realiza imagini cu o rezoluție comparabilă. Dar ele pot fi făcute mai ușoare cu milioane de găuri mici tăiate prin farfurie, deoarece undele radio lungi sunt prea mari pentru a le „vedea”. Radiotelescopul Parkes, care are o antenă de 64 de metri lățime, nu poate produce o imagine mai clară decât un mic telescop optic de curte!

Fotografie a unei antene parabolice gigantice.

Credit: Ian Sutton

Un telescop foarte mare

Pentru a realiza o imagine radio mai clară sau cu o rezoluție mai mare, radioastronomii combină adesea mai multe telescoape mai mici, sau antene de recepție, într-o matrice. Împreună, aceste antene pot acționa ca un telescop mare a cărui rezoluție este stabilită de dimensiunea maximă a zonei. Radiotelescopul Very Large Array (VLA) al Observatorului Național de Radioastronomie (National Radio Astronomy Observatory) din New Mexico este unul dintre cele mai importante radioobservatoare astronomice din lume. VLA este format din 27 de antene dispuse într-un imens model în formă de „Y” cu un diametru de până la 36 km (aproximativ de o dată și jumătate cât Washington, DC).

Tehnicile utilizate în radioastronomie la lungimi de undă mari pot fi uneori aplicate la capătul mai scurt al spectrului radio – porțiunea de microunde. Imaginea VLA de mai jos a surprins emisii de energie de 21 de centimetri în jurul unei găuri negre în dreapta jos și linii de câmp magnetic care trag gazul în jurul lor în stânga sus.

O imagine care arată o minge de alb și roșu strălucitor în dreapta jos cu fire în roșu care se arcuiesc în partea de sus și în stânga indicând liniile de câmp magnetic.

Credit: VLA & NRAO, FarhadYusef-Zedehet al. Northwestern

CERUL RADIO

Dacă ar fi să privim cerul cu un radiotelescop acordat la 408 MHz, cerul ar apărea radical diferit de ceea ce vedem în lumina vizibilă. În loc să vedem stele punctiforme, am vedea pulsari îndepărtați, regiuni de formare a stelelor și resturi de supernove ar domina cerul nopții.

Telescoapele radio pot detecta, de asemenea, quasari. Termenul quasar este prescurtarea de la quasi-stellar radio source (sursă radio cvasi-stelară). Denumirea provine de la faptul că primii quasari identificați emit în principal energie radio și seamănă foarte mult cu stelele. Quasarii sunt foarte energici, unii dintre ei emițând de 1.000 de ori mai multă energie decât întreaga Cale Lactee. Cu toate acestea, majoritatea quasarilor sunt blocați la vederea în lumină vizibilă de praful din galaxiile care îi înconjoară.

O imagine întunecată cu pete definite de albastru în stânga jos, și verde în dreapta sus, cu o pată de galben în centru.

Credit: NASA/JPL-Caltech/A.Martinez-Sansigre

Astronomii au identificat quasarii cu ajutorul datelor radio de la radiotelescopul VLA, deoarece multe galaxii cu quasari apar luminoase atunci când sunt privite cu radiotelescoape. În imaginea în culori false de mai jos, datele în infraroșu de la telescopul spațial Spitzer sunt colorate atât în albastru, cât și în verde, iar datele radio de la telescopul VLA sunt afișate în roșu. Galaxia purtătoare de quasar se evidențiază în galben, deoarece emite atât lumină infraroșie, cât și radio.

Începutul paginii | Următorul: Microunde

Citare
APA

National Aeronautics and Space Administration, Science Mission Directorate. (2010). Radio Waves. Recuperat , de pe site-ul NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/05_radiowaves

MLA

Science Mission Directorate. „Radio Waves” NASA Science. 2010. Administrația Națională pentru Aeronautică și Spațiu. http://science.nasa.gov/ems/05_radiowaves

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.