Наблюдательный метод исследования космоса
[1]Пока еще основной метод исследования объектов космического пространства – изучение их электромагнитного излучения. Это обусловлено тем, что контактное исследование неприменимо для раскаленных объектов (звезд). К тому же объекты, более удаленные от Земли, чем тела Солнечной системы, очевидно, останутся и в настоящем и в будущем недоступными для контактного исследования.
Космическое электромагнитное излучение регистрируется в очень большом интервале частот: от 107 Гц (λ = 30 м - длинноволновое радиоизлучение) до 1027 Гц (λ = 3*10-19 м = 3*10-10 нм - сверхжесткое γ излучение). Полный анализ распределения мощности излучения по спектру несет чрезвычайно много информации о физических свойствах каждого космического тела. Зная расстояние, которое определяется из астрометрического или астрофизического анализа можно найти такие параметры объекта, как его температура, размеры, химический состав и, даже, не прибегая к построению моделей внутреннего строения, оценить возраст объекта, его прошлое и будущее. Приборы для собирания и исследования космического электромагнитного излучения называются телескопами» Каждый телескоп работает в своем волновом диапазоне. Классификация телескопов в зависимости от рабочей частоты совпадает с классификацией электромагнитных волн.
[12]"Классификация электромагнитных волн:
Виды излучения
| Интервал частот, Гц
| Интервал длин волн, м
| Низкочастотные волны
| < 3·103
| > 1⋅105
| Радиоволны
| 3·103 – 3·109
| 1·105 – 1·10–1
| Микроволны
| 3·109 – 1·1012
| 1·10–1 – 1·10–4
| Инфракрасное излучение
| 1·1012 – 4·1014
| 1·10–4 – 7·10–7
| Видимое излучение
| 4·1014 – 8·1014
| 7·10–7 – 4·10–7
| Ультрафиолетовое излучение
| 8·1014 – 1·1016
| 4·10–7 – 3·10–8
| Рентгеновское излучение
| 1·1016 – 3·1020
| 3·10–8 – 1·10–12
| Гамма-излучение
| 3·1020 – 3·1029
| 1·10–12 – 1·10–21
| »
[13] «Электромагнитный спектр, исследуемый в астрофизике
Область спектра
| Длина волны
| Прохождение сквозь земную атмосферу
| Методы исследования
| Гамма-излучение
| <=0,01 нм
| Сильное поглощение O, N2, O2, O3 и другими молекулами воздуха
| В основном внеатмосферные (космические ракеты, искусственные спутники)
| Рентгеновское излучение
| 0,01-10 нм
| Сильное поглощение O, N2, O2, O3 и другими молекулами воздуха
| В основном внеатмосферные (космические ракеты, искусственные спутники)
| Далекий ультрафиолет
| 10-310 нм
| Сильное поглощение O, N2, O2, O3 и другими молекулами воздуха
| Внеатмосферные
| Близкий ультрафиолет
| 310-390 нм
| Слабое поглощение
| С поверхности Земли
| Видимое излучение
| 390-760 нм
| Слабое поглощение
| С поверхности Земли
| Инфракрасное излучение
| 0,76-15 мкм
| Частые полосы поглощения H2O, CO2, и др.
| Частично с поверхности Земли
| Инфракрасное излучение
| 15 мкм - 1 мм
| Сильное молекулярное поглощение
| С аэростатов
| Радиоволны
| > 1 мм
| Пропускается излучение с длинной волны около 1 мм, 4,5 мм, 8 мм и от 1 см до 20 м
| С поверхности Земли
| Области спектра, в которых излучение различных астрономических объектов имеет максимальную интенсивность:
Объекты
| Области спектра
| Звезды типа Солнца
| Видимая
| Холодные звезды
| Ближняя инфракрасная
| Горячие звезды
| Ультрафилетовая
| Протозвезды
| Инфракрасная
| Планеты
| Видимая (отраженный свет), инфракрасная (собственное излучение)
| Нейтронные звезды, не являющиеся пульсарами
| Рентгеновская
| Радиопульсары
| Радио
| Рентгеновские пульсары
| Рентгеновская
| Аккреционные диски вокруг нейтронных звезд и черных дыр
| Рентгеновская, гамма
| Холодный межзвездный газ
| Радио (отдельные линии)
| Области ионизованного водорода
| Ультрафиолетовая, видимая, инфракрасная (отдельные спектральные линии)
| Корональный межзвездный газ (межгалактический газ)
| Рентгеновская
| Межзвездная пыль
| Далекая инфракрасная (собственное излучение), видимая (отражательные туманности)
| Остатки сверхновых звезд
| Радио, видимая
| Млечный Путь, галактики
| Видимая, далекая инфракрасная
| Активные ядра галактик
| Видимая, далекая инфракрасная
| Радиогалактики
| Радио, видимая
| Вспыхивающие гамма-источники
| Гамма
| »
Телескопы. Оптические телескопы
[14]«Основным прибором, который используется в астрономии для наблюдения небесных тел, приема и анализа приходящего от них излучения, является телескоп. Оптический телескоп применяют, во-первых, для того, чтобы собрать как можно больше света, идущего от исследуемого объекта, а во-вторых, чтобы обеспечить возможность изучать его мелкие детали, недоступные невооруженному глазу. Существует два основных типа оптических телескопов. Если в качестве объектива телескопа используется линза, то он называется рефрактора, если вогнутое зеркало, - то рефлектор. Помимо рефракторов и рефлекторов в настоящее время используются различные типы катадиоптрических (зеркально-линзовых) телескопов. Астрономические обсерватории, на которых используются крупные телескопы стараются разместить в районах с хорошим астроклиматом: большим количеством ясных дней и ночей, с высокой прозрачностью атмосферы. В настоящее время появилась возможность использовать в наземных телескопах не монолитные зеркала, а зеркала, состоящие из отдельных фрагментов. Современные телескопы часто используются для того, чтобы сфотографировать изображение, которое дает объектив. Именно так получены фотографии Солнца, галактик и других объектов.
В настоящее время астрономию называют всеволновой, поскольку наблюдения за объектами ведутся не только в оптическом диапазоне. Для этой цели используются различные приборы, каждый из которых способен принимать излучение в определенном диапазоне электромагнитных волн: микроволновое, инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское, гамма- и радиоизлучение. Для приема и анализа оптического и других видов излучения в современной астрономии используется весь арсенал достижений физики и техники»
Радиотелескопы
[15]«Радиоволны, распространяющиеся в космическом пространстве, могут быть зарегистрированы наземными приемниками в диапазоне частот от 30 ГГц (λ=1см). Радиоволны с λ>30 м не проходят (поглощаются или отражаются) через ионосферу Земли. Наблюдения в этом диапазоне могут проводится радиотелескопами, вынесенными за пределы атмосферы. Радиоволны с λ<1 см поглощаются молекулами атмосферных газов.
Радиоастрономические наблюдения, в отличие от оптических, можно проводить и в облачную погоду, т.к. атмосферные условия слабо влияют на прохождение радиоволн (кроме коротковолнового сантиметрового и миллиметрового диапазонов).
Радиоастрономические обсерватории оснащены большими радиотелескопами, основой которых является специально сконструированные и построенные антенны или комплексы антенн. Они снабжены набором высокочувствительных приемных устройств - радиометровсложной, задачей радиоастрономии является исследование структуры радиоисточников.
Сложной, задачей радиоастрономии является исследование структуры радиоисточников. Если ширина диаграммы направленности радиотелескопа больше угловых размеров источника, она решается с помощью сложных многоантенных радиоинтерферометров. В тысячу раз более высокое разрешение структуры источников достигается методом радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами»
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|