无线电波如何帮助我们理解宇宙

人类使用我们可以用眼睛看到的可见光感知宇宙。然而，与我们使用来自恒星，行星，星云和宇宙的可见光所看到的相比，宇宙更多。宇宙中的这些物体和事件也会发出其他形式的辐射，包括无线电发射。这些自然信号填补了宇宙中物体如何以及为何表现的重要部分。

技术对话：天文学中的无线电波

无线电波是电磁波（光），但我们可以看到它们。它们的波长在1毫米（千分之一米）和100公里（一公里等于一千米）之间。就频率而言，这相当于300千兆赫兹（1千兆赫兹等于10亿赫兹）和3千赫兹。赫兹（缩写为Hz）是常用的频率测量单位。一个赫兹等于一个频率周期。因此，1Hz信号是每秒一个周期。大多数宇宙物体每秒发射数百到数十亿个周期的信号。

人们经常混淆"无线电"排放与人们可以听到的东西。那主要是因为我们使用无线电进行通信和娱乐。但是，人类不会"听到"来自宇宙物体的无线电频率。我们的耳朵可以感知20 Hz至16000 Hz（16 KHz）的频率。大多数宇宙物体以兆赫兹的频率发射，这比耳朵听到的要高得多。这就是为什么无线电天文学（连同x射线，紫外线和红外线）经常被认为揭示了一个我们既看也听不见的"隐形"宇宙。

宇宙中的无线电波源

无线电波通常由宇宙中的高能物体和活动发射。太阳是地球以外最接近的无线电排放源。Jupiter也发出无线电波，Saturn发生的事件也是如此。

其中一个m太阳系以外和星路以外的强大的无线电发射源来自活跃的恒星（AGN）。这些动态物体的核心是超大型黑洞。此外，这些黑洞发动机将产生大量的材料喷射，随着无线电发射而明亮地发光。这些通常可以在无线电频率上超过整个galaxy。

脉冲或旋转中子星也是无线电波的强大来源。当大量恒星死于超新星时，就会产生这些坚固紧凑的物体。它们'在极限密度方面仅次于黑洞。凭借强大的磁场和快速的旋转速率，这些物体发出广谱的辐射，它们在无线电中特别是"明亮"。像超大型黑洞一样，强大的无线电射流也会产生，从磁极或旋转的中子星发出。

许多脉冲被称为"无线电脉冲"因为它们具有强大的无线电发射。事实上，来自费米γ射线太空望远镜的数据显示，伽马射线中出现最强的新型脉冲的证据，而不是更常见的无线电。它们的创建过程保持不变，但它们的排放告诉我们更多关于每种物体所涉及的能量。

Supernova残余物本身可以是特别强的无线电波发射体。螃蟹星云以其无线电信号而闻名，该信号提醒天文学家Jocelyn Bell它的存在。

无线电天文学

无线电天文学是对空间中发射射频的物体和过程的研究。迄今为止检测到的每个来源都是自然发生的。通过无线电望远镜在地球上拾取排放物。这些是大型仪器，因为检测器区域必须大于可检测波长。由于无线电波可能大于一米（有时会大得多），范围通常超过几米（有时跨越30英尺或更多）。有些波长可以和山丘一样大，所以天文学家已经建立了扩展的无线电望远镜阵列。

收集面积越大，与波长相比，无线电望远镜的角度分辨率越好。（角度分辨率是衡量两个小物体在无法区分之前的接近程度。）

无线电干涉测量法

由于无线电波可以具有非常长的波长，因此标准的无线电望远镜需要非常大才能获得任何精度。但是由于建造健身房尺寸的无线电望远镜可能成本过高（特别是如果您希望它们具有任何转向能力），因此需要另一种技术来实现所需的结果。

无线电干涉测量技术是在20世纪40年代中期开发的，旨在实现从非常大的盘子中无需花费即可获得的角度分辨率。天文学家通过彼此平行使用多个探测器来实现这一目标。每个人都与其他人同时研究同一个对象。

这些望远镜一起工作，有效地就像一个巨大的望远镜一样-整个探测器组的大小。例如，非常大的基线阵列具有相距8000英里的探测器健康生活小知识。理想情况下，不同分离距离的许多无线电望远镜阵列将一起工作，以优化收集区域的有效尺寸，并提高仪器的分辨率。

随着先进通信和定时技术的发展，使用彼此相距很远的望远镜（来自全球各地甚至地球周围的轨道）已经成为可能。被称为超长基线干涉测量（VLBI），该技术显着提高了单个无线电望远镜的能力并允许研究人员探索宇宙中一些最动态的物体。

无线电'与微波辐射的关系

无线电波段也与微波波段（1毫米至1米）重叠。事实上，通常被称为无线电天文学，实际上是微波天文学，尽管一些无线电仪器确实检测到远远超过1米的波长。

这是一个混乱的根源，因为一些出版物将分别列出微波波段和无线电波段，而其他出版物将简单地使用术语"无线电"包括经典无线电波段和微波波段。

由Carolyn Collins Petersen编辑和更新。

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