Радиоастроно́мия (от радио... и астрономия), раздел астрономии, изучающий космическое радиоизлучение. Радиоастрономия исследует небесные объекты при помощи электромагнитных волн радиодиапазона. Наземная радиоастрономия использует диапазон длин волн от примерно 1 мм до 10–30 м. Для наблюдений на более длинных (гекто- и километровых) волнах применяют космические аппараты.

Зарождение радиоастрономии относят к 1931 г., когда американский радиоинженер К. Янский, исследовавший помехи радиоприёму на длине волны 14,6 м, обнаружил шумовое радиоизлучение, поступавшее из области Млечного Пути. Американский радиоинженер Г. Ребер впервые создал телескоп, специально предназначенный для приёма космического радиоизлучения. При помощи этого телескопа он построил радиокарту Млечного Пути на длине волны 1,87 м. Изображение Крабовидной туманности в радиодиапазоне, полученное радиоинтерферометром VLA.Изображение Крабовидной туманности в радиодиапазоне, полученное радиоинтерферометром VLA.Дальнейшему развитию радиоастрономии способствовала Вторая мировая война, когда появились крупные антенны радиолокаторов и высокочувствительные радиоприёмники. В 1942 г. было впервые зарегистрировано радиоизлучение Солнца, в 1945 г. – радиоизлучение Луны. В конце 1940-х гг. обнаружены первые дискретные радиоисточники, связанные с туманностями и галактиками. В 1951 г. открыто излучение облаков межзвёздного газа в спектральной линии водорода с длиной волны 21 см. Проведённые в этой линии обзоры неба дали возможность построить карту спиральной структуры Галактики. В 1950-х гг. составлены первые каталоги радиоисточников; в них вошли галактические (области ионизованного межзвёздного водорода, остатки вспышек сверхновых звёзд) и внегалактические радиоисточники (галактики и неотождествлённые источники).

Солнечная радиоастрономия изучает радиоизлучение атмосферы Солнца, включающее в себя как «спокойное» излучение солнечной короны и хромосферы, так и всплески радиоизлучения, особенно часто происходящие вблизи максимумов солнечной активности. Среди планет Солнечной системы наибольший интерес для радиоастрономии представляет Юпитер, обладающий мощной магнитосферой и излучающий интенсивные радиовсплески на длинах волн от единиц до сотен метров. Один из разделов радиоастрономии – радиолокационная астрономия, исследующая тела Солнечной системы.

Изображение спиральной галактики NGC 4254 в радиодиапазоне (красный и оранжевый цвета, радиоинтерферометр ALMA), наложенное поверх изображения галактики в оптическом диапазоне (белый и голубой цвета, космический телескоп «Хаббл»).Изображение спиральной галактики NGC 4254 в радиодиапазоне (красный и оранжевый цвета, радиоинтерферометр ALMA), наложенное поверх изображения галактики в оптическом диапазоне (белый и голубой цвета, космический телескоп «Хаббл»).Радиоастрономические наблюдения существенно расширили и дополнили сведения о небесных объектах, полученные методами оптической астрономии. В 1960-х гг. именно радиоастрономическими методами были сделаны 4 выдающихся открытия современной астрофизики. В 1964–1965 гг. А. Пензиас и Р. В. Вильсон обнаружили на длине волны 7,3 см радиоизлучение, равномерно поступавшее со всех точек небесной сферы. Наблюдаемый радиофон (реликтовое излучение) – остаток (реликт) ранней эпохи эволюции Вселенной. Уточнённые координаты радиоисточников позволили М. Шмидту в 1963 г. отождествить некоторые из них со слабыми оптическими объектами, которые находятся от Земли на гигантских расстояниях – до миллиардов световых лет. Такие объекты получили название квазизвёздных радиоисточников, или квазаров. В 1963 г. открыты радиолинии молекулы гидроксила OH на длине волны 18 см. Начиная с середины 1960-х гг. в областях звездообразования в Галактике и в оболочках звёзд обнаружены мазерные радиоисточники, излучающие в линиях гидроксила, воды, оксида кремния. В 1967 г. открыты пульсары – источники периодически повторяющихся всплесков радиоизлучения. За открытия в области радиоастрономии удостоены Нобелевских премий: М. Райл и Э. Хьюиш (1974, разработка метода апертурного синтеза и открытие пульсаров), А. Пензиас и Р. В. Вильсон (1978, открытие реликтового излучения), Р. Халс и Дж. Тейлор (1993, открытие двойных пульсаров), Дж. Мазер и Дж. Смут (2006, обнаружение анизотропии реликтового излучения).

Открытия в области радиоастрономии поставили ряд теоретических задач: до конца не решены вопросы об источниках сверхмощного (до 10³⁸ Вт) радиоизлучения квазаров и молекулярного мазерного излучения некоторых галактик («мегамазеры»), о механизме импульсного излучения пульсаров.

Радиотелескоп РТ-32 в обсерватории «Светлое» (Ленинградская область).Радиотелескоп РТ-32 в обсерватории «Светлое» (Ленинградская область).

Инструменты радиоастрономии – радиотелескопы – включают в себя крупные приёмные антенны и высокочувствительные приёмники радиоволн. В диапазоне от миллиметровых до дециметровых волн применяют полноповоротные параболические рефлекторные антенны диаметром от нескольких метров до 100 м и неподвижные сферические антенны диаметром до 500 м. На более длинных волнах используют дипольные антенны, обычно объединённые в антенные решётки. Ввиду низкого углового разрешения одиночных антенн созданы радиоинтерферометрические системы, состоящие из десятков элементов, расположенных на расстояниях до десятков километров друг от друга. Большим достижением радиоастрономии стало успешное осуществление метода радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами, предложенного в 1965 г. Н. С. Кардашёвым, Л. И. Матвеенко и Г. Б. Шоломицким. В конце 20 – начале 21 вв. выполнены эксперименты с установкой одной из антенн интерферометра на космическом аппарате (США, 1986; Япония, 1997–2003; Россия, 2011).