История радиоастрономии

История науки
PurehuggingRoseStar.png
По тематике
Математика
Естественные науки
Астрономия
Биология
Ботаника
География
Геология
Почвоведение
Физика
Химия
Экология
Общественные науки
История
Лингвистика
Психология
Социология
Философия
Экономика
Технология
Вычислительная техника
Сельское хозяйство
Медицина
Навигация
Категории

Радиоастрономия — раздел астрономии, изучающий космические объекты путём исследования их электромагнитного излучения в диапазоне радиоволн (от миллиметровых до километровых)[1].

ПредпосылкиПравить

1868 год — предсказано существование радиоволн в полном смысле этого слова, включая одновременно электрическое и магнитное возмущение — Максвеллом, путём теоретических расчётов, опубликованных в статье «О методе прямого сравнения электростатической силы с электромагнитной с замечанием по поводу электромагнитной теории света»[2][3]. Более фундаментальная работа о теории электромагнитного поля была опубликована в капитальном двухтомном труде Максвелла 1873 года«Трактат об электричестве и магнетизме» [4][5][6][7][8].

1888 год — открыто существование радиоволн и экспериментально подтверждена теория МаксвеллаГерцем, в ходе опытов по распространению электрической силы, изложенных в работе «О лучах электрической силы»[9].

18941896 годрадиоволны впервые использованы для осуществления радиосвязиЛоджем, Поповым и Маркони, с помощью изобретённых ими радиоприёмников[10][11].

Ещё в конце XIX века учёные предполагали, что радиоволны, отличающиеся от видимого света только частотой, также должны излучаться небесными телами, в частности Солнцем. В 1890 году Эдисон в США и в 1894 году Лодж в Англии независимо друг от друга предложили поставить опыты по обнаружению радиоизлучения Солнца. Но, тогда эти опыты не могли удаться, ввиду отсутствия чувствительных приёмников[11].

Рождение радиоастрономии (1931—1935)Править

1931 год — Карл Янский проводит эксперименты, которые считаются началом радиоастрономии. В то время Янский работал радиоинженером на полигоне фирмы «Bell Telephone Labs». Ему было поручено исследование направления прихода грозовых помех. Для этого Карл Янский построил вертикально поляризованную однонаправленную антенну типа полотна Брюса. Конструкция имела размеры 30,5 м в длину и 3,7 м в высоту. Основание антенны крепилось на четырёх колёсах, что обеспечивало вращение по азимуту. Синхронный электропривод за 20 минут поворачивал всю конструкцию на один оборот. Работа велась на длине волны 14,6 м (частота — 20,5 МГц). Антенна была соединена с чувствительным приёмником, на выходе которого стояло регистрирующее устройство с большой постоянной времени[12].

В декабре 1932 года Янский уже представляет первые результаты, полученные на своей установке[13]. Сообщалось об обнаружении «…постоянного шипения неизвестного происхождения». Янский утверждал, что эти помехи вызывают «шипение в наушниках, которое трудно отличить от шипения, вызываемого шумами самой аппаратуры. Направление прихода шипящих помех меняется постепенно в течение дня, делая полный оборот за 24 часа». Основываясь на 24-часовом эффекте Янский предположил, что новый источник помех в какой-то мере может быть связан с Солнцем.

В двух своих следующих работах, в октябре 1933 года и октябре 1935 года, Карл Янский постепенно приходит к заключению, что источником его новых помех является центральная область нашей галактики[14]. Причём наибольший отклик получается, когда антенна направлена на центр Млечного Пути[15].

Янский сознавал, что прогресс в радиоастрономии потребует антенн больших размеров с более острыми диаграммами, которые должны быть легко ориентируемы в различных направлениях. Он сам предложил конструкцию параболической антенны с зеркалом 30,5 м в диаметре для работы на метровых волнах. Однако его предложение не получило поддержки в США, и радиоастрономия зачахла[12].

Второе рождение (1937—1944)Править

 
Меридианный радиотелескоп Гроута Ребера

В 1937 году построен первый радиотелескоп с параболическим зеркалом Гроутом Ребером, радиолюбителем из Уиттона (США, штат Иллинойс). Радиотелескоп располагался на заднем дворе дома родителей Гроута, имел параболическую форму и диаметр антенны около 9 метров. С помощью инструмента Гроут построил карту неба в радиодиапазоне, на которой отчётливо видны центральные области Млечного Пути и яркие радиоисточники Лебедь A (Cyg A) и Кассиопея A (Cas A)[16].

Становление (1944—…)Править

В 2007 году начал работу современный комплекс Allen Telescope Array (ATA), расположенный в Обсерватории Хэт-Крик в 470 км к северо-востоку от Сан-Франциско.

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. Курильчик, 1986, с. 533.
  2. Карцев Вл. Электромагнитные волны // Максвелл / Под ред. Резник С., Пекшев В.. — М.: Молодая гвардия, 1974. — Т. 5. — С. 229. — 336 с. — (Жизнь замечательных людей). — 100 тыс. экз. (Проверено 8 февраля 2012)
  3. Ток смещения. Уравнения Максвелла // Максвелл, Джеймс Клерк. Википедия. (Проверено 8 февраля 2012)
  4. Maxwell J. C. A treatise on electricity and magnetism. — Oxford: Clarendon Press, 1873. — Т. 1.
  5. Maxwell J. C. A treatise on electricity and magnetism. — Oxford: Clarendon Press, 1873. — Т. 2.
  6. Максвелл Дж. К. Трактат об электричестве и магнетизме. — М.: Наука, 1989. — Т. 1.
  7. Максвелл Дж. К. Трактат об электричестве и магнетизме. — М.: Наука, 1989. — Т. 2.
  8. Трактат об электричестве и магнетизме // Максвелл, Джеймс Клерк. Википедия. (Проверено 8 февраля 2012)
  9. Исследование электромагнитных волн // Герц, Генрих Рудольф. Википедия. (Проверено 8 февраля 2012)
  10. История и изобретение радио // Радио. Википедия. (Проверено 8 февраля 2012)
  11. 1 2 Каплан, 1966, с. 12.
  12. 1 2 Краус Д. Д. 1.2. Краткая история первых лет радиоастрономии // Радиоастрономия / Под ред. В. В. Железнякова. — М.: Советское радио, 1973. — С. 14—21. — 456 с. Архивная копия от 1 марта 2012 на Wayback Machine (Проверено 12 августа 2011)
  13. Jansky K.G. Directional Studies of Atmospherics at Hight Frequencies. — Proc. IRE, 1932. — Т. 20. — С. 1920—1932.
  14. Jansky K.G. Electrical disturbances apparently of extraterrestrial origin. — Proc. IRE, 1933. — Т. 21. — С. 1387—1398.
  15. Jansky K.G. A note on the source of interstellar interference. — Proc. IRE, 1935. — Т. 23. — С. 1158—1163.
  16. Кип Торн. Чёрные дыры и складки времени. — М.: Издательство физико-математической литературы, 2007. — С. 323—325. — 616 с. — ISBN 9785-94052-144-4.

ЛитератураПравить

СсылкиПравить