РАДИОАСТРОНО́МИЯ

РАДИОАСТРОНО́МИЯ (от ра­дио... и ас­тро­но­мия), раз­дел ас­тро­но­мии, изу­чаю­щий кос­ми­че­ское ра­дио­из­лу­че­ние. Р. ис­сле­ду­ет не­бес­ные объ­ек­ты при по­мо­щи элек­тро­маг­нит­ных волн ра­дио­диа­па­зо­на. На­зем­ная Р. ис­поль­зу­ет диа­па­зон длин волн от при­мер­но 1 мм до 10–30 м. Для на­блю­де­ний на бо­лее длин­ных (гекто- и ки­ло­мет­ро­вых) вол­нах при­ме­ня­ют КА. За­ро­ж­де­ние Р. от­но­сят к 1931, ко­гда амер. ра­дио­ин­же­нер К. Ян­ский, ис­сле­до­вав­ший по­ме­хи ра­дио­приё­му на вол­не 14,6 м, об­на­ру­жил шу­мо­вое ра­дио­из­лу­че­ние, по­сту­пав­шее из об­лас­ти Млеч­но­го Пу­ти. Амер. ра­дио­ин­же­нер Г. Ре­бер впер­вые соз­дал те­ле­скоп, спе­ци­аль­но пред­на­зна­чен­ный для приё­ма кос­мич. ра­дио­из­лу­че­ния. При по­мо­щи это­го те­ле­ско­па он по­стро­ил ра­дио­кар­ту Млеч­но­го Пу­ти на вол­не 1,87 м. Даль­ней­ше­му раз­ви­тию Р. спо­соб­ст­во­ва­ла 2-я ми­ро­вая вой­на, ко­гда поя­ви­лись круп­ные ан­тен­ны ра­дио­ло­ка­то­ров и вы­со­ко­чув­ст­вит. ра­дио­при­ём­ни­ки. В 1942 бы­ло впер­вые за­ре­ги­ст­ри­ро­ва­но ра­дио­из­лу­че­ние Солн­ца, в 1945 – ра­дио­из­лу­че­ние Лу­ны. В кон. 1940-х гг. об­на­ру­же­ны пер­вые дис­крет­ные ра­дио­ис­точ­ни­ки, свя­зан­ные с ту­ман­но­стя­ми и га­лак­ти­ка­ми. В 1951 от­кры­то из­лу­че­ние об­ла­ков меж­звёзд­но­го га­за в спек­траль­ной ли­нии во­до­ро­да 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 Р. 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 Р. пред­став­ля­ет Юпи­тер, об­ла­даю­щий мощ­ной маг­ни­то­сфе­рой и из­лу­чаю­щий ин­тен­сив­ные ра­дио­вспле­ски на вол­нах от еди­ниц до со­тен мет­ров. Один из раз­де­лов Р. – ра­дио­ло­ка­ци­он­ная ас­тро­но­мия, ис­сле­дую­щая те­ла Сол­неч­ной сис­те­мы.

Ра­дио­ас­тро­но­мич. на­блю­де­ния су­ще­ст­вен­но рас­ши­ри­ли и до­пол­ни­ли све­де­ния о не­бес­ных объ­ек­тах, по­лу­чен­ные ме­то­да­ми оп­тич. ас­тро­но­мии. В 1960-х гг. имен­но ра­дио­ас­тро­но­мич. ме­то­да­ми бы­ли сде­ла­ны 4 вы­даю­щих­ся от­кры­тия совр. ас­т­ро­фи­зи­ки. В 1965 А. А. Пен­зи­ас и Р. В. Виль­сон об­на­ру­жи­ли на вол­не 7,3 см ра­дио­из­лу­че­ние, рав­но­мер­но по­сту­пав­шее со всех то­чек не­бес­ной сфе­ры. На­блю­дае­мый ра­дио­фон – ос­та­ток (ре­ликт) ран­ней эпо­хи эво­лю­ции Все­лен­ной (см. Мик­ро­вол­но­вое фо­но­вое из­лу­че­ние). Уточ­нён­ные ко­ор­ди­на­ты ра­дио­ис­точ­ни­ков по­зво­ли­ли амер. ас­тро­но­му М. Шмид­ту в 1963 ото­жде­ст­вить не­ко­то­рые из них со сла­бы­ми оп­тич. объ­екта­ми, ко­то­рые на­хо­дят­ся от Зем­ли на ги­гант­ских рас­стоя­ни­ях – до мил­ли­ар­дов све­то­вых лет. Та­кие объ­ек­ты по­лу­чи­ли назв. ква­зиз­вёзд­ных ра­дио­ис­точ­ни­ков, или ква­за­ров. В 1963 от­кры­ты ра­дио­ли­нии мо­ле­ку­лы гид­ро­кси­ла OH на вол­не 18 см. На­чи­ная с сер. 1960-х гг. в об­лас­тях звез­до­об­ра­зо­ва­ния в Га­лак­ти­ке и в обо­лоч­ках звёзд об­на­ру­же­ны ма­зер­ные ра­дио­ис­точ­ни­ки, из­лу­чаю­щие в ли­ни­ях гид­ро­кси­ла, во­ды, ок­си­да крем­ния. В 1967 от­кры­ты пуль­са­ры – ис­точни­ки пе­рио­ди­че­ски по­вто­ряю­щих­ся вспле­сков ра­дио­из­лу­че­ния. За от­кры­тия в об­лас­ти Р. удо­стое­ны Но­бе­лев­ских пре­мий: М. Райл и Э. Хьюиш (1974, раз­ра­бот­ка ме­то­да апер­тур­но­го син­те­за и от­кры­тие пуль­са­ров), А. А. Пен­зиас и Р. В. Виль­сон (1978, от­кры­тие мик­ро­вол­но­во­го фо­но­во­го из­лу­че­ния), Р. Халс и Дж. Тей­лор (1993, от­кры­тие двой­ных пуль­са­ров), Дж. Ма­зер и Дж. Смут (2006, об­на­ру­же­ние ани­зо­тро­пии мик­ро­вол­но­во­го фонового из­лу­че­ния).

От­кры­тия в об­лас­ти Р. по­ста­ви­ли ряд тео­ре­тич. 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.

Ин­ст­ру­мен­ты Р. – ра­дио­те­ле­ско­пы вклю­ча­ют в се­бя круп­ные при­ём­ные ан­тен­ны и вы­со­ко­чув­ст­вит. при­ём­ни­ки ра­дио­волн. В диа­па­зо­не от мил­ли­мет­ро­вых до де­ци­мет­ро­вых волн при­ме­ня­ют пол­но­по­во­рот­ные па­ра­бо­лич. реф­лек­тор­ные ан­тен­ны диа­мет­ром от не­сколь­ких мет­ров до 100 м и не­под­виж­ные сфе­ри­че­ские ан­тен­ны диа­мет­ром до 305 м. На бо­лее длин­ных вол­нах ис­поль­зу­ют ди­поль­ные ан­тен­ны, обыч­но объ­е­ди­нён­ные в ан­тен­ные ре­шёт­ки. Вви­ду низ­ко­го уг­ло­во­го раз­ре­ше­ния оди­ноч­ных ан­тенн соз­да­ны ра­дио­ин­тер­фе­ро­мет­рич. сис­те­мы, со­стоя­щие из де­сят­ков эле­мен­тов, рас­по­ло­жен­ных на рас­стоя­ни­ях до де­сят­ков км друг от дру­га. Боль­шим дос­ти­же­ни­ем Р. ста­ло ус­пеш­ное осу­ще­ст­в­ле­ние ме­то­да ра­дио­ин­тер­фе­ро­мет­рии со сверх­длин­ны­ми ба­за­ми, пред­ло­жен­но­го в 1965 рос. учё­ны­ми Н. С. Кар­да­шё­вым, Л. И. Мат­ве­ен­ко и Г. Б. Шо­ло­миц­ким. В по­след­ние де­ся­ти­ле­тия вы­пол­не­ны экс­пе­ри­мен­ты с ус­та­нов­кой од­ной из ан­тенн ин­тер­фе­ро­мет­ра на КА (США, 1986; Япо­ния, 1997–2003; Рос­сия, 2011).