Jump to content

Астрономический радиоисточник

Астрономический радиоисточник — это объект в космическом пространстве , излучающий сильные радиоволны . Радиоизлучение происходит из самых разных источников. Такие объекты относятся к числу наиболее экстремальных и энергичных физических процессов во Вселенной .

В 1932 году американский физик и радиоинженер обнаружил Карл Янский радиоволны , исходящие от неизвестного источника в центре галактики Млечный Путь . Янски изучал происхождение радиочастотных помех для Bell Laboratories . Он обнаружил «... устойчивое шипение неизвестного происхождения», которое, в конце концов, он пришел к выводу, имело внеземное происхождение. Это был первый случай обнаружения радиоволн из космоса. [1] Первый радиообзор неба был проведен Гроте Ребером и завершен в 1941 году. В 1970-х годах было обнаружено, что некоторые звезды Млечного Пути являются радиоизлучателями, одним из самых сильных из которых является уникальная двойная система MWC 349 . [2]

Источники: Солнечная система.

[ редактировать ]

Как ближайшая звезда, Солнце является самым ярким источником излучения на большинстве частот, вплоть до радиоспектра 300 МГц (длина волны 1 м). Когда Солнце тихо, галактический фоновый шум доминирует на более длинных волнах. Во время геомагнитных бурь Солнце будет доминировать даже на этих низких частотах. [3]

Магнитосфера Юпитера

Колебания электронов, захваченных в магнитосфере Юпитера, производят сильные радиосигналы, особенно яркие в дециметровом диапазоне.

Магнитосфера Юпитера отвечает за интенсивные эпизоды радиоизлучения из полярных регионов планеты. Вулканическая активность на спутнике Юпитера Ио выбрасывает газ в магнитосферу Юпитера, создавая тор частиц вокруг планеты. Когда Ио движется через этот тор, в результате взаимодействия генерируются альфвеновские волны , которые переносят ионизированное вещество в полярные области Юпитера. В результате радиоволны генерируются с помощью циклотронного мазера , а энергия передается по конусообразной поверхности. Когда Земля пересекает этот конус, радиоизлучение Юпитера может превысить солнечное радиоизлучение. [4]

Спутник Юпитера Ганимед

В 2021 году новостные агентства сообщили, что ученые с помощью «Юнона» космического корабля , который вращается вокруг Юпитера с 2016 года, обнаружили FM- радиосигнал от луны Ганимеда в месте, где линии магнитного поля планеты соединяются с линиями магнитного поля ее луны. Согласно сообщениям, они были вызваны нестабильностью циклотронного мазера и были похожи как на сигналы Wi-Fi , так и на радиоизлучение Юпитера. [5] [6] Исследование о радиоизлучении было опубликовано в сентябре 2020 года. [7] но не описал их как FM-характеристики или похожие на сигналы Wi-Fi. [ нужны разъяснения ]

Источники: Галактика

[ редактировать ]

Галактический Центр

[ редактировать ]

Центр Млечного Пути был первым обнаруженным радиоисточником. Он содержит ряд радиоисточников, в том числе Стрелец А , компактную область вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А* , а также саму черную дыру. При вспышке аккреционный диск вокруг сверхмассивной черной дыры загорается, что можно обнаружить по радиоволнам.

В 2000-х годах были обнаружены три радиотранзиента в центре Галактики (GCRT): GCRT J1746–2757, GCRT J1745–3009 иGCRT J1742–3001. [8] Кроме того, четвертым GCRT может стать ASKAP J173608.2-321635, обнаруженный шесть раз в 2020 году. [9] [8]

Область вокруг Галактического Центра

В 2021 году астрономы сообщили об обнаружении пекулярных с сильной круговой поляризацией прерывистых радиоволн вблизи Галактического центра, неопознанный источник которых может представлять собой новый класс астрономических объектов с GCRT, которые пока не «полностью объясняют наблюдения». [10] [11] [8]

Остатки сверхновых

[ редактировать ]

Остатки сверхновых часто демонстрируют диффузное радиоизлучение. Примеры включают Кассиопею А , самый яркий внесолнечный радиоисточник на небе, и Крабовидную туманность .

Нейтронные звезды

[ редактировать ]

Пульсары

[ редактировать ]
Схематическое изображение пульсара. Сфера в середине представляет нейтронную звезду, кривые указывают линии магнитного поля, выступающие конусы представляют собой эмиссионные лучи, а зеленая линия представляет собой ось, вокруг которой вращается звезда.

Сверхновые иногда оставляют после себя плотные вращающиеся нейтронные звезды, называемые пульсарами . Они испускают струи заряженных частиц, излучающих синхротронное излучение в радиоспектре. Примеры включают Крабовый Пульсар , первый открытый пульсар. пульсары и квазары Радиоастрономы обнаружили (плотные центральные ядра очень далеких галактик). В 2003 году астрономы с помощью Паркс радиотелескопа обнаружили два пульсара, вращающихся вокруг друг друга, — первую известную подобную систему.

Вращающиеся источники радиопереходных процессов (RRAT)

[ редактировать ]

Вращающиеся радиотранзиенты (RRAT) — это тип нейтронных звезд, открытый в 2006 году командой под руководством Мауры Маклафлин из обсерватории Джодрелл-Бэнк в Манчестерском университете в Великобритании. Считается, что RRAT производят радиоизлучения, которые очень трудно обнаружить из-за их временного характера. [12] Первые попытки позволили обнаружить радиоизлучение (иногда называемое вспышками RRAT ). [13] менее одной секунды в день, и, как и в случае с другими одиночными сигналами, необходимо проявлять большую осторожность, чтобы отличить их от наземных радиопомех. Таким образом, распределенные вычисления и алгоритм Astropulse могут способствовать дальнейшему обнаружению RRAT.

Области звездообразования

[ редактировать ]

Короткие радиоволны излучаются сложными молекулами в плотных облаках газа , где звезды рождаются .

Спиральные галактики содержат облака нейтрального водорода и окиси углерода , излучающие радиоволны. Радиочастоты этих двух молекул были использованы для составления карты большей части галактики Млечный Путь. [14]

Источники: внегалактические

[ редактировать ]

Радиогалактики

[ редактировать ]

Многие галактики являются сильными радиоизлучателями и называются радиогалактиками . Некоторые из наиболее примечательных — Центавр А и Мессье 87 .

Квазары (сокращение от «квазизвездный радиоисточник») были одними из первых обнаруженных точечных радиоисточников. квазаров Чрезвычайное красное смещение привело нас к выводу, что это далекие активные ядра галактик, которые, как полагают, питаются черными дырами . Активные ядра галактик имеют струи заряженных частиц, излучающих синхротронное излучение . Одним из примеров является 3C 273 , оптически самый яркий квазар на небе.

Сливающиеся скопления галактик часто демонстрируют диффузное радиоизлучение. [15]

Космический микроволновый фон

[ редактировать ]

Космический микроволновый фон представляет собой абсолютно черного тела фоновое излучение , оставшееся после Большого взрыва (быстрого расширения, произошедшего примерно 13,8 миллиардов лет назад). [16] это было начало Вселенной .

Внегалактические импульсы – быстрый радиовсплеск

[ редактировать ]

Д. Р. Лоример и другие проанализировали архивные данные съемки и обнаружили 30- янский рассеянный всплеск длительностью менее 5 миллисекунд, расположенный в 3° от Малого Магелланова Облака . Они сообщили, что свойства взрыва свидетельствуют против физической связи с нашей Галактикой или Малым Магеллановым Облаком. В недавней статье они утверждают, что современные модели содержания свободных электронов во Вселенной предполагают, что всплеск происходит на расстоянии менее 1 гигапарсека . Тот факт, что за 90 часов дополнительных наблюдений не было замечено никаких дальнейших всплесков, означает, что это было единичное событие, такое как вспышка сверхновой или слияние (слияние) релятивистских объектов. [17] Предполагается, что сотни подобных событий могут происходить каждый день и в случае обнаружения могут служить космологическими зондами. Исследования радиопульсаров, такие как Astropulse-SETI@home, предлагают одну из немногих возможностей контролировать радионебо на предмет импульсивных всплесков событий длительностью в миллисекунды. [18] Из-за изолированности наблюдаемого явления природа источника остается спекулятивной. Возможные варианты включают столкновение черной дыры и нейтронной звезды , столкновение нейтронной звезды и нейтронной звезды, столкновение черной дыры и черной дыры или какое-то еще не рассмотренное явление.

В 2010 году появилось новое сообщение о 16 подобных импульсах телескопа Паркс, которые явно имели земное происхождение. [19] но в 2013 году были идентифицированы четыре источника импульсов, которые подтвердили вероятность существования настоящей внегалактической пульсирующей популяции. [20]

Эти импульсы известны как быстрые радиовсплески (FRB). Первый наблюдаемый всплеск стал известен как всплеск Лоримера . Блицары — одно из предлагаемых объяснений.

Источники: пока не наблюдалось

[ редактировать ]

Первичные черные дыры

[ редактировать ]

Согласно модели Большого взрыва, в первые несколько мгновений после Большого взрыва давление и температура были чрезвычайно велики. В этих условиях простые колебания плотности материи могли привести к появлению локальных областей, достаточно плотных, чтобы создать черные дыры. Хотя большинство областей высокой плотности будут быстро рассеяны в результате расширения Вселенной, первичная черная дыра будет стабильной и сохранится до настоящего времени.

Одной из целей Astropulse является обнаружение предполагаемых мини-черных дыр, которые могут испаряться из-за « излучения Хокинга ». Постулируются такие мини-черные дыры [21] были созданы во время Большого взрыва, в отличие от известных в настоящее время черных дыр. Мартин Рис предположил, что черная дыра, взрывающаяся под действием излучения Хокинга, может производить сигнал, который можно обнаружить по радио. Проект Astropulse надеется, что это испарение приведет к образованию радиоволн, которые сможет обнаружить Astropulse. Испарение не создаст радиоволны напрямую. Вместо этого он создал бы расширяющийся огненный шар из высокоэнергетических гамма-лучей и частиц. Этот огненный шар будет взаимодействовать с окружающим магнитным полем, выталкивая его и генерируя радиоволны. [22]

Предыдущие поиски в рамках различных проектов «поиска внеземного разума» (SETI), начиная с проекта «Озма» , искали внеземные коммуникации в форме узкополосных сигналов, аналогичных нашим собственным радиостанциям. Проект Astropulse утверждает, что, поскольку мы ничего не знаем о том, как инопланетяне могут общаться, это может быть несколько предвзятым подходом. Таким образом, Астропульс Обзор можно просмотреть [ кем? ] в дополнение к узкополосному исследованию SETI@home как побочный продукт поиска физических явлений. [ нужна ссылка ]

Другие неоткрытые явления

[ редактировать ]

Объясняя свое открытие в 2005 году мощного взрывающегося радиоисточника, астроном NRL доктор Джозеф Лацио заявил: [23] «Удивительно, но, несмотря на то, что небо, как известно, полно переходных объектов, излучающих рентгеновские и гамма-лучи, очень мало было сделано для поиска радиовсплесков, которые часто легче производить астрономическим объектам». Использование алгоритмов когерентной дедисперсии и вычислительной мощности сети SETI может привести к открытию ранее не открытых явлений.

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Купелис, Тео; Карл Ф. Кун (2007). В поисках Вселенной (5-е изд.). Издательство Джонс и Бартлетт . п. 149. ИСБН  978-0-7637-4387-1 . Проверено 2 апреля 2008 г.
  2. ^ Брэс, ЛЛЕ (1974). «Радиоконтинуальные наблюдения звездных источников» . Симпозиум IAU № 60, Маручидор, Австралия, 3–7 сентября 1973 г. 60 : 377–381. Бибкод : 1974IAUS...60..377B . дои : 10.1017/s007418090002670x .
  3. ^ Майкл Стикс (2004). Солнце: введение . Спрингер. ISBN  978-3-540-20741-2 . Архивировано из оригинала 26 апреля 2021 г. Проверено 23 сентября 2016 г. раздел 1.5.4 Радиоспектр
  4. ^ «Радиобури на Юпитере» . НАСА . 20 февраля 2004 года. Архивировано из оригинала 16 мая 2017 года . Проверено 23 августа 2017 г. ( архивная версия )
  5. ^ «Сообщается, что НАСА обнаружило сигнал, исходящий от одного из спутников Юпитера» . Футуризм . Архивировано из оригинала 28 января 2021 года . Проверено 11 февраля 2021 г.
  6. ^ «Открытие в космосе: FM-радиосигнал, исходящий со спутника Юпитера Ганимеда» . ABC4 Юта . 9 января 2021 года. Архивировано из оригинала 11 февраля 2021 года . Проверено 11 февраля 2021 г.
  7. ^ Луи, СК; Луарн, П.; Аллегрини, Ф.; Курт, WS; Салай, младший (2020). «Декаметровое радиоизлучение, индуцированное Ганимедом: наблюдения и измерения на месте с помощью Юноны» . Письма о геофизических исследованиях . 47 (20): e2020GL090021. Бибкод : 2020GeoRL..4790021L . дои : 10.1029/2020GL090021 . ISSN   1944-8007 . S2CID   224963913 . Архивировано из оригинала 7 марта 2021 года . Проверено 27 февраля 2021 г.
  8. ^ Jump up to: а б с Ван, Зитенг; Каплан, Дэвид Л.; Мерфи, Тара; Ленц, Эмиль; Дай, Ши; Барр, Юэн; Доби, Дугал; Генслер, Б.М.; Хилд, Джордж; Люнг, Джеймс К.; О'Брайен, Эндрю; Пинтальди, Серджио; Причард, Джошуа; Ри, Нанда; Сивакофф, Грегори Р.; Степлеры, BW; Стюарт, Адам; Трему, Э.; Ван, Юаньмин; Вудт, Патрик А.; Зик, Эндрю (1 октября 2021 г.). «Открытие ASKAP J173608.2–321635 как высокополяризованного переходного точечного источника с помощью австралийского SKA Pathfinder» . Астрофизический журнал . 920 (1): 45. arXiv : 2109.00652 . Бибкод : 2021ApJ...920...45W . дои : 10.3847/1538-4357/ac2360 . ISSN   0004-637X . S2CID   237386202 .
  9. ^ Старр, Мишель (7 сентября 2021 г.). «Что-то загадочное возле центра Галактики излучает радиосигналы» . НаукаАлерт . Архивировано из оригинала 7 сентября 2021 года . Проверено 7 сентября 2021 г.
  10. ^ Хант, Кэти. «Странные радиоволны из самого сердца Млечного Пути ставят в тупик ученых» . CNN . Архивировано из оригинала 18 октября 2021 года . Проверено 18 октября 2021 г.
  11. ^ Ван, Зитенг; Каплан, Дэвид; Мерфи, Тара; Разговор,. «Мы обнаружили загадочный мигающий радиосигнал недалеко от центра галактики» . физ.орг . Архивировано из оригинала 18 октября 2021 года . Проверено 18 октября 2021 г.
  12. ^ Дэвид Бьелло (16 февраля 2006 г.). «Найден новый вид звезд» . Научный американец . Архивировано из оригинала 19 ноября 2007 г. Проверено 23 июня 2010 г.
  13. ^ Обсерватория Джодрелл-Бэнк. «RRAT вспышка» . Мир физики. Архивировано из оригинала 19 мая 2011 г. Проверено 23 июня 2010 г.
  14. ^ Гонсалес, Гильермо; Уэсли Ричардс (2004). Привилегированная планета . Издательство Регнери . п. 382. ИСБН  0-89526-065-4 . Архивировано из оригинала 27 апреля 2021 г. Проверено 2 апреля 2008 г.
  15. ^ "Заключение" . Архивировано из оригинала 28 января 2006 г. Проверено 29 марта 2006 г.
  16. ^ «Космические детективы» . Европейское космическое агентство (ЕКА). 2 апреля 2013 г. Архивировано из оригинала 11 февраля 2019 г. Проверено 26 апреля 2013 г.
  17. ^ Д. Р. Лоример; М. Бейлс; М. А. Маклафлин; DJ Наркевич; Ф. Кроуфорд (27 сентября 2007 г.). «Яркий миллисекундный радиовсплеск внегалактического происхождения». Наука . 318 (5851): 777–780. arXiv : 0709.4301 . Бибкод : 2007Sci...318..777L . дои : 10.1126/science.1147532 . ПМИД   17901298 . S2CID   15321890 .
  18. ^ Дункан Лоример (Университет Западной Вирджинии, США); Мэтью Бэйлз (Университет Суинберна); Маура Маклафлин (Университет Западной Вирджинии, США); Дэвид Наркевич (Университет Западной Вирджинии, США) и Фронфилд Кроуфорд (Колледж Франклина и Маршалла, США) (октябрь 2007 г.). «Яркий миллисекундный радиовсплеск внегалактического происхождения» . Национальный телескоп Австралии. Архивировано из оригинала 16 ноября 2020 г. Проверено 23 июня 2010 г.
  19. ^ Сара Берк-Сполаор; Мэтью Бэйлз; Рональд Экерс; Жан-Пьер Маккар; Фронфилд Кроуфорд III (2010). «Радиовсплески с внегалактическими спектральными характеристиками указывают на земное происхождение». Астрофизический журнал . 727 (1): 18. arXiv : 1009.5392 . Бибкод : 2011ApJ...727...18B . дои : 10.1088/0004-637X/727/1/18 . S2CID   35469082 .
  20. ^ Д. Торнтон; Б. Степлеры; М. Бейлс; Б. Барсделл; С. Бейтс; НДР Бхат; М. Бургай; С. Берк-Сполаор; DJ Чемпион; П. Костер; Н. Д'Амико; А. Джеймсон; С. Джонстон; М. Кейт; М. Крамер; Л. Левин; С. Милия; С. Нг; А. Поссенти; В. ван Стратен (5 июля 2013 г.). «Популяция быстрых радиовсплесков на космологических расстояниях» . Наука . 341 (6141): 53–6. arXiv : 1307.1628 . Бибкод : 2013Sci...341...53T . дои : 10.1126/science.1236789 . hdl : 1959.3/353229 . ПМИД   23828936 . S2CID   206548502 . Архивировано из оригинала 7 июля 2013 г. Проверено 5 июля 2013 г.
  21. ^ «Дело о мини-черных дырах» . ЦЕРН Курьер. 24 ноября 2004 г. Архивировано из оригинала 20 мая 2011 г. Проверено 23 июня 2010 г.
  22. ^ «Первичные черные дыры» . Архивировано из оригинала 6 ноября 2010 г. Проверено 23 июня 2010 г.
  23. ^ Андреа Джанопулос; Шеннон Уэллс; Мишель Ларч-Шоу; Дженис Шульц; Донна МакКинни (2 марта 2005 г.). «Астрономы обнаружили мощный взрывной источник радиоизлучения, указывающий на новый класс астрономических объектов» . Архивировано из оригинала 18 августа 2016 г. Проверено 23 июня 2010 г.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 9297dd984bd91815b451938b22cd9e95__1711494480
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/92/95/9297dd984bd91815b451938b22cd9e95.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Astronomical radio source - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)