close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Спектральная регистрация радиосигналов - Астро

код для вставкиСкачать
Радиоастрономия:
задачи, методы, результаты
Г.М.Рудницкий
Государственный астрономический
институт им. Штернберга;
В.А. Самодуров, ПРАО АКЦ
ФИАН
•Радиоастрономия
позволила расширить
возможности
классической
астрономической
науки.
Галактика М51
в созвездии Гончих Псов
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
2
Шкала электромагнитных волн
• Радиоволны, используемые в
радиоастрономии – от l = 1мм до 30-100 м.
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
3
Непрерывные спектры
радиоисточников
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
4
Закон излучения Планка
 ( l , T)   B l (T) 
2π h
λ
5
c

e
2
hc / kT λ
1
 эрг 


3
см

с


- полное выражение
для излучения
1) При малых частотах – з. Релея-Джинса ,
B l (T)  2 ck λ
4
или
h   kT :
B  (T)  ( 2 / c ) kT
2
2
2) Большие частоты, з. Вина,
h   kT :
B  (T)  ( 2 h / c ) exp(  hv / kT )
2
3
3) Следствие – закон смещения
Вина: произведение постоянно:
l макс T  0 . 29 c  K
Возникновение радиоволн в
условиях космоса
Излучение нагретой
плазмы
 Излучение электронов
высоких энергий
 Излучение в спектральных
линиях атомов и молекул

Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
6
Из чего состоит
радиотелескоп
Зеркальный
радиотелескоп
Угловое разрешение:
 Dj  l/D
У оптического
телескопа Dj ~ 0.1
 У радиотелескопа
угловые минуты

Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
7
Из чего состоит
радиотелескоп


Антенна принимает радиоволны и направляет их по кабелю в
приёмник, где сигнал усиливается и детектируется.
Регистрирующее устройство (чаще всего компьютер)
запоминает сигнал и позволяет следить за ходом эксперимента.
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
8
305-метровый
радиотелескоп Аресибо
(Пуэрто-Рико)
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
9
100-метровый
радиотелескоп в
Эффельсберге (Германия)
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
10
РТ-22, Симеиз, Крым
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
11
Радиотелескоп РТ-22,
Пущино

Полноповоротный
зеркальный
радиотелескоп,
диаметр 22 метра.
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
12
VLA
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
13
Радиотелескопы бывают
самые разные…
ДКР-1000
БСА
LOFAR
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
14
Объекты:
Солнце
Радиоизлучение Солнца –
прежде всего
радиоизлучение солнечной
короны
 Особенно сильные
всплески радиоизлучения
происходят во время
солнечных вспышек

Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
15
Солнечная
система
Юпитер – самый сильный
радиоисточник в Солнечной
системе (кроме Солнца)

Карта радиоизлучения
Луны при разных фазах
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
16
Радиолокационная
астрономия

Радиолокация дала
много сведений о
таких планетах, как
Венера и Меркурий,
позволила увидеть
«крупным планом»
многие астероиды и
кометы.
Радиолокационная карта
Венеры
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
17
Радиолокационная
астрономия
Радиолокационные изображения астероида
Клеопатра
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
18
Наша Галактика

Наша звёздная система Галактика – мощный источник
синхротронного радиоизлучения, сосредоточенного в
узком поясе вблизи галактической плоскости
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
19
Наша Галактика

Основные сведения по
строению нашей звёздной
системы – Галактики –
получены по наблюдениям
радиолинии водорода на
волне 21 см.
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
20
Наша Галактика

Карта распределения
нейтрального
водорода в плоскости
Галактики
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
21
Распределение излучения в
линии 21 см водорода
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
22
Молекулы
в межзвёздной среде

По спектральным
линиям, излучаемым в
радиодиапазоне, в
межзвёздных газовых
облаках найдено около
120 видов различных
молекул: OH, H2O,
H2CO, HCN, CO, CS,…,
HC11N.
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
23
Космические мазеры и
области звездообразования

В плотных молекулярных
облаках межзвёздной среды
идёт процесс
возникновения новых звёзд.
При этом некоторые
молекулы переходят в
особый режим усиления
радиоволн (мазерный
эффект)
Карты и профили линий мазера на молекулах
гидроксила ОН в туманности W3.
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
24
Остатки вспышек
Сверхновых звёзд

Крабовидная туманность –
остаток вспышки Сверхновой
1054 г.н.э.
Звёзды с массами
больше 2,7 масс Солнца
могут закончить свою
эволюцию взрывом
колоссальной силы. При
этом значительная часть
вещества звезды
разлетается в
окружающую среду.
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
25
Остатки вспышек
Сверхновых звёзд

Происходит ускорение
заряженных частиц.
Разлетевшаяся оболочка
Сверхновой на тысячелетия
становится источником
синхротронного
радиоизлучения.
В нашей Галактике известно
свыше 100 таких остатков
вспышек Сверхновых.
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
26
Пульсары
Пульсары излучают радиоволны в виде
коротких, регулярно повторяющихся
импульсов. Пульсары – это нейтронные
звёзды размером около 10 км, остатки
взорвавшихся звёзд. Они имеют очень
сильное магнитное поле и быстро
• Периоды импульсов – периоды
вращаются,
вращения пульсаров. При быстром
вращении происходит ускорение
заряженных частиц до высоких
энергий. Ускоренные частицы
излучают радиоволны узким
конусом. Если наблюдатель
оказывается в направлении
излучения, он видит короткий
импульс.
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
27
Импульсы пульсаров
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
28
Радиогалактики

Многие удалённые
галактики – гораздо
более мощные
источники
радиоизлучения (до
1038 Вт), чем наша
Галактика (1031 Вт)
Радиокарта центральной части
радиогалактики М87
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
29
Радиогалактика 3C 219
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
30
Радиоглактика 3C 31
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
31
Квазары

Квазары – мощные
радиоисточники,
удалённые от нас на
миллиарды световых
лет, но в оптическом
диапазоне они очень
слабые объекты.
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
32
Спектры внегалактических
радиоисточников
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
33
Радиоастрономия и
строение Вселенной

Изображение
участка неба
на мм волнах
Со всех сторон поступает
радиоизлучение,
имеющее планковский
спектр с температурой Т
= 2.7 К. Излучение
сохранилось со времени,
когда Вселенная была
горячей.
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
34
Радиоастрономия и поиск
внеземных цивилизаций

Космический
«стог сена»
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
35
Радиоастрономия и поиск
внеземных цивилизаций

Узкополосный
сигнал, дрейфующий
по частоте

Огайский
радиотелескоп,
используемый для
поиска ВЦ
Радиоастрономия: задачи, методы,
результаты
36
Документ
Категория
Презентации по физике
Просмотров
8
Размер файла
4 378 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа