Главные астрономические открытия, сделанные радиотелескопами

Изобретение телескопа невообразимо расширило наши возможности по исследованию космического пространства, но современные астрономы полагаются не только на оптические телескопы. Некоторые действительно далекие объекты, которые невозможно разглядеть даже в самые мощные оптические телескопы, становятся досягаемыми с помощью радиотелескопов.

Главные астрономические открытия, сделанные радиотелескопами
© wired.com

Что такое радиотелескоп?

В 1933 году Карл Янский, американский астроном, физик и радиоинженер из Уитона, штат Иллинойс, впервые сообщил об обнаружении космического радиоизлучения, а в 1936 году радиоинженер и астроном-любитель Гроут Ребер построил небольшой радиотелескоп прямо у себя на заднем дворе, чтобы продолжить исследование таинственного явления, открытого Янским. Тогда это был первый телескоп в истории, принимающий радиоволны.

Радиотелескоп работает по тому же принципу, что и оптический, только вместо видимого света он улавливает радиоволны. Не секрет, что радиоволны и микроволны имеют более длинные волны, чем видимый свет, поэтому радиотелескопы позволяют получать информацию о Вселенной, которую невозможно получить с помощью оптических телескопов.

Проще говоря, радиотелескопы способны показать нам то, что «не видят» оптические телескопы, и благодаря их использованию астрономы могут улучшить наше понимание Вселенной. С момента создания первого радиотелескопа было обнаружено множество ранее неизвестных объектов и явлений, и радиотелескопы продолжают совершенствоваться, расширяя наши знания и помогая совершать новые открытия.

Ниже приведены некоторые из наиболее значительных открытий, сделанных с помощью радиотелескопов, которые проложили путь к новым исследованиям.

Орбита Меркурия и температура Венеры

Радиотелескопы помогли астрономам узнать новое о планетах Солнечной системы, особенно об орбите Меркурия и температуре Венеры.

Сначала считалось, что период вращения Меркурия вокруг собственной оси совпадает с периодом его обращения вокруг Солнца, который составляет 88 земных дней. Однако в 1965 году Гордон Петтенгилл и Рольф Дайс из Корнельского университета отразили радарные сигналы от Меркурия, чтобы измерить скорость вращения планеты, используя для этих целей тогдашнюю 300-метровую радиообсерваторию «Аресибо» в Пуэрто-Рико.

Главные астрономические открытия, сделанные радиотелескопами
«Аресибо» до обрушения в августе 2020 года / © thingstodopost.org

Впоследствии ученые обнаружили, что скорость вращения Меркурия составляет немногим меньше 59 дней вместо 88. Это указывает на то, что Меркурий совершает три оборота вокруг собственной оси за каждые два оборота вокруг Солнца, а его день составляет 2/3 от его 88-дневного года.

Поскольку поверхность Венеры скрыта плотной облачной атмосферой, астрономы не имели возможности изучить ее особенности до появления радиотелескопов. Радиотелескопы работают, собирая радиоизлучение поверхности, проникающее через плотную атмосферу, которая не является для них существенным препятствием.

Благодаря радиоволнам астрономы узнали о температуре поверхности Венеры, которая, как теперь известно, составляет в среднем 462 градуса Цельсия. Радиотелескопы также помогли узнать больше о скорости вращения, строении атмосферы и особенностях поверхности планеты-соседки.

Первый бинарный пульсар и миллисекундный пульсар

В 1974 году астрофизики Рассел Халс и Джозеф Тейлор открыли пульсар PSR B1913+16, который сегодня известен как двойной пульсар Халса-Тейлора. В своей работе, за которую в 1993 году они были удостоены Нобелевской премии по физике, ученые использовали гигантский радиотелескоп при обсерватории «Аресибо».

Двойной пульсар — это пульсар, соседствующий с белым карликом или нейтронной звездой, которая помогает сбалансировать его массу и направление гравитации. Двойной пульсар PSR B1913+16 находится на расстоянии 20 870 световых лет от Земли и имеет период импульса около 59 миллисекунд, который изменяется примерно на одну тысячную часть каждые 7,75 часа.

Главные астрономические открытия, сделанные радиотелескопами
© wikiwand.com

С другой стороны, миллисекундные пульсары или рециклированные пульсары — это нейтронные звезды с очень быстрым периодом вращения. Первый миллисекундный пульсар был открыт в 1983 году Дональдом Бэкером, Миллером Госсом, Майклом Дэвисом, Карлом Хейлсом и Шринивасом Кулкарни с помощью все того же легендарного радиотелескопа обсерватории «Аресибо». Миллисекундный пульсар, известный как PSR B1937+21, вращается с периодом 0,00155780644887275 секунд или примерно 642 раза в секунду. В течение 20 лет PSR B1937+21 был самым быстрым из известных науке пульсаров.

Квазары

Радиотелескопы видят около 10% известных квазаров или «квазизвездных радиоисточников» в космосе. Эти объекты излучают гигантское количество энергии, а при наблюдении в оптические телескопы они похожи на звезды; отсюда и название квазизвездные.

Их открытие в 1963 году поддержало теорию Большого Взрыва, подорвав теорию стационарного состояния Вселенной, поскольку структура квазаров (очень древние объекты) сильно отличается от структуры Вселенной сегодня. В оптические телескопы видно только ядро, а радиотелескопы позволяют дополнительно идентифицировать джеты.

Первое изображение астероида

Первым астероидом, смоделированным с помощью радиолокационных изображений, стал 4769 Касталия. Астероид был обнаружен 9 августа 1989 года Элеонорой Фрэнсис Хелин, американским астрономом, первооткрывательницей множества комет и астероидов, когда объект пролетел на расстоянии 5,6 миллиона километров от Земли.

Главные астрономические открытия, сделанные радиотелескопами
4769 Касталия / © wikipedia.org

Астрономы Скотт Хадсон и Стивен Джеффри Остро, используя подробные данные о временной задержке и доплеровские данные радиоволн, смогли создать трехмерную компьютерную модель Касталии. Астероид оказался контактно-двойным, имея форму гантели.

Касталия имеет ширину около 1,8 километра и массу 5*10^11 килограммов. Астероид совершает полный оборот вокруг Солнца за 1,1 года. Следующий близкий проход рядом с Землей состоится 26 августа 2046 года, когда минимальное расстояние между объектами составит 3 754 907 километров.

Экзопланеты

9 января 1992 года астрономы Алекс Вольщан и Дейл Фрайл обнаружили две экзопланеты, вращающиеся вокруг пульсара PSR 1257+12. Как и большинство открытий в этом списке, это произошло в обсерватории «Аресибо» в Пуэрто-Рико.

Главные астрономические открытия, сделанные радиотелескопами
© wikipedia.org

Напомним, что экзопланеты — это планеты, находящиеся за пределами Солнечной системы. Обнаруженные экзопланеты оказались примерно в четыре массивнее нашей планеты.

Считается, что эти экзопланеты вращаются вокруг вышеупомянутого пульсара, расположенного примерно в 2300 световых годах от Земли в созвездии Девы. Самая внутрення экзопланета делает оборот вокруг родительской звезды за 67 дней, а внешняя — за 98 дней. Скорее всего, в этой системе существует также третья экзопланета, которая находится дальше от пульсара и обращается вокруг него примерно каждые 360 дней.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Закрепите на Pinterest