無線電波如何幫助我們理解宇宙
人類使用我們可以用眼睛看到的可見光感知宇宙。然而，與我們使用來自恒星，行星，星云和宇宙的可見光所看到的相比，宇宙更多。宇宙中的這些物體和事件也會發(fā)出其他形式的輻射，包括無線電發(fā)射。這些自然信號填補了宇宙中物體如何以及為何表現(xiàn)的重要部分。
技術(shù)對話：天文學中的無線電波
無線電波是電磁波（光），但我們可以看到它們。它們的波長在1毫米（千分之一米）和100公里（一公里等于一千米）之間。就頻率而言，這相當于300千兆赫茲（1千兆赫茲等于10億赫茲）和3千赫茲。赫茲（縮寫為Hz）是常用的頻率測量單位。一個赫茲等于一個頻率周期。因此，1Hz信號是每秒一個周期。大多數(shù)宇宙物體每秒發(fā)射數(shù)百到數(shù)十億個周期的信號。
人們經(jīng)?；煜?無線電"排放與人們可以聽到的東西。那主要是因為我們使用無線電進行通信和娛樂。但是，人類不會"聽到"來自宇宙物體的無線電頻率。我們的耳朵可以感知20 Hz至16000 Hz（16 KHz）的頻率。大多數(shù)宇宙物體以兆赫茲的頻率發(fā)射，這比耳朵聽到的要高得多。這就是為什么無線電天文學（連同x射線，紫外線和紅外線）經(jīng)常被認為揭示了一個我們既看也聽不見的"隱形"宇宙。
宇宙中的無線電波源
無線電波通常由宇宙中的高能物體和活動發(fā)射。太陽是地球以外最接近的無線電排放源。Jupiter也發(fā)出無線電波，Saturn發(fā)生的事件也是如此。
其中一個m太陽系以外和星路以外的強大的無線電發(fā)射源來自活躍的恒星（AGN）。這些動態(tài)物體的核心是超大型黑洞。此外，這些黑洞發(fā)動機將產(chǎn)生大量的材料噴射，隨著無線電發(fā)射而明亮地發(fā)光。這些通?？梢栽跓o線電頻率上超過整個galaxy。
脈沖或旋轉(zhuǎn)中子星也是無線電波的強大來源。當大量恒星死于超新星時，就會產(chǎn)生這些堅固緊湊的物體。它們'在極限密度方面僅次于黑洞。憑借強大的磁場和快速的旋轉(zhuǎn)速率，這些物體發(fā)出廣譜的輻射，它們在無線電中特別是"明亮"。像超大型黑洞一樣，強大的無線電射流也會產(chǎn)生，從磁極或旋轉(zhuǎn)的中子星發(fā)出。
許多脈沖被稱為"無線電脈沖"因為它們具有強大的無線電發(fā)射。事實上，來自費米γ射線太空望遠鏡的數(shù)據(jù)顯示，伽馬射線中出現(xiàn)最強的新型脈沖的證據(jù)，而不是更常見的無線電。它們的創(chuàng)建過程保持不變，但它們的排放告訴我們更多關(guān)于每種物體所涉及的能量。
Supernova殘余物本身可以是特別強的無線電波發(fā)射體。螃蟹星云以其無線電信號而聞名，該信號提醒天文學家Jocelyn Bell它的存在。
無線電天文學
無線電天文學是對空間中發(fā)射射頻的物體和過程的研究。迄今為止檢測到的每個來源都是自然發(fā)生的。通過無線電望遠鏡在地球上拾取排放物。這些是大型儀器，因為檢測器區(qū)域必須大于可檢測波長。由于無線電波可能大于一米（有時會大得多），范圍通常超過幾米（有時跨越30英尺或更多）。有些波長可以和山丘一樣大，所以天文學家已經(jīng)建立了擴展的無線電望遠鏡陣列。
收集面積越大，與波長相比，無線電望遠鏡的角度分辨率越好。（角度分辨率是衡量兩個小物體在無法區(qū)分之前的接近程度。）
無線電干涉測量法
由于無線電波可以具有非常長的波長，因此標準的無線電望遠鏡需要非常大才能獲得任何精度。但是由于建造健身房尺寸的無線電望遠鏡可能成本過高（特別是如果您希望它們具有任何轉(zhuǎn)向能力），因此需要另一種技術(shù)來實現(xiàn)所需的結(jié)果。
無線電干涉測量技術(shù)是在20世紀40年代中期開發(fā)的，旨在實現(xiàn)從非常大的盤子中無需花費即可獲得的角度分辨率。天文學家通過彼此平行使用多個探測器來實現(xiàn)這一目標。每個人都與其他人同時研究同一個對象。
這些望遠鏡一起工作，有效地就像一個巨大的望遠鏡一樣-整個探測器組的大小。例如，非常大的基線陣列具有相距8000英里的探測器健康生活小知識。理想情況下，不同分離距離的許多無線電望遠鏡陣列將一起工作，以優(yōu)化收集區(qū)域的有效尺寸，并提高儀器的分辨率。
隨著先進通信和定時技術(shù)的發(fā)展，使用彼此相距很遠的望遠鏡（來自全球各地甚至地球周圍的軌道）已經(jīng)成為可能。被稱為超長基線干涉測量（VLBI），該技術(shù)顯著提高了單個無線電望遠鏡的能力并允許研究人員探索宇宙中一些最動態(tài)的物體。
無線電'與微波輻射的關(guān)系
無線電波段也與微波波段（1毫米至1米）重疊。事實上，通常被稱為無線電天文學，實際上是微波天文學，盡管一些無線電儀器確實檢測到遠遠超過1米的波長。
這是一個混亂的根源，因為一些出版物將分別列出微波波段和無線電波段，而其他出版物將簡單地使用術(shù)語"無線電"包括經(jīng)典無線電波段和微波波段。
由Carolyn Collins Petersen編輯和更新。
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