تلسکوپ رادیویی
|
محتویات
مقدمه[ویرایش]
ستاره ها تنها اشعه مرعی(نور)گسیل نمیکنند.بلکه تابش هایی با طول موج کوتاه تر(پرتو x)وبلندتر (گرما-امواج رادیویی)نیز از انها ساطع میشود.در حقیقت ستاره ها نیز چون همه اجسام داغ در همه قسمت های طیف الکترومغناطیسی تابش میکنند.
اما جو زمین فقط نسبت به نوروامواج رادیویی شفاف است.تمام اشعه دیگری که توسط ستارگان گسیل میشود به ما نمیرسند زیرا که بخش اعظم ان به وسیله جو زمین جذب می شود. طول موج های نوری که میتوانند از جو بگذرند(دریچه نوری)تقریبا بین 7- 10˟ 4 تا 7- 10˟7 متر(سرخ) قرار دارد. امواج رادیویی که جو اجازه ورود به انها میدهد(دریچه رادیویی)در گستره طول موج های بین2- 10متر تا 30متر است.
تلسکوپ های نوری مطالعهی جهان رابا استفاده از تابشی کهاز دریچه نوری میگذرند میسر میسازند.تلسکوپ های رادیویی اطلاعات دیگری از جهان حول و حوش را به کمک اشعه ای که از دریچه رادیویی جو میگذرد فراهم می اورد.<ref name="multiple3">نجوم به زبان ساده / نوشته مایردگانی / ترجمه محمدرضا خواجه پور / انتشارات گیتا شناسی </ref>
تلسکوپ رادیویی چیست؟[ویرایش]
به تلسکوپی که امواج رادیویی را دریافت می کند ،تلسکوپ رادیویی گویند .تلسکوپ رادیویی باید مجهز به ابزاری الکترونیکی باشد تا بتواند کار سلول های حساس چشم ما را انجام دهد .به این چشم مصنوعی گیرنده رادیویی می گویند.امروزه اختر شناسان از انواع مختلفی از آنتنهای رادیویی استفاده می کنند ساده ترین آنها آنتن نیم موج دوقطبی است که آنتن تلویزیون نمونه ساده ای از این نوع آنتن هاست ..چون ماهیت امواج نوری و رادیویی یکسان است ،تلسکوپ های رادیویی از جهاتی شبیه به تلسکوپ های نوری بازتابی هستند .در تلسکوپ های رادیویی هم مهم ترین بخش آینه ی اصلی آن است که به آن بشقاب می گویند.بشقاب مانند آینه در تلسکوپ نوری است با این تفاوت که امواج رادیویی را در نقطه ای به نام کانون متمرکز می کند .در کانون تلسکوپ رادیویی به جای عدسی چشمی ،یک چشم الکترونیکی وجود دارد .
بزرگ بودن بشقاب آنتن رادیویی دو خاصیت مهم دارد : اول اینکه توان جمع آوری امواج و آشکار سازی منابع کم نور رادیویی را افزایش می دهد . دوم توان تفکیک را افزایش می دهد.
تلسکوپ های رادیویی ،با امواج نوری با طول موج بلند سر و کار دارند .به همین دلیل نیاز نیست که سطح بشقاب مقعر آنها در حد آینه ی تلسکوپ های بازتابی صیقلی باشد به همین دلیل ساخت تلسکوپ های رادیویی کم هزینه تر است و ساخت بشقاب های بسیار بزرگ نیز ممکن است.به عنوان مقایسه آینه بزرگترین تلسکوپ نوری دنیا 10 متر قطر دارد ولی قطر بشقاب تلسکوپ های رادیویی به 305 متر هم می رسد!<ref name="multiple1"> کتاب شناخت مبانی نجوم جلد 2/ نوشته حمیدرضا گیاهی یزدی/ مجموعه کتابهای دانش پایه </ref>
مشابهت های تلسکوپ رادیویی با تلسکوپ بازتابی[ویرایش]
مشابهت های تلسکوپ رادیویی با تلسکوپ بازتابی عبارتند از:
آ:هر دو اینه ای دارند که به شکل سهمی وار است.در تلسکوپ رادیویی انرا بشقاب مینامند.
ب:در هر دو از استقرار استوایی یا معدل النهاری استفاده میشود.
پ:هر دو برای جمع اوری انرژی اجرام سماوی مورد مطالعه به کار میروند.
ت:هر دو چنان طراحی میشوند که توان تفکیکشان تا حد امکان کوچک باشد.<ref name="multiple3">نجوم به زبان ساده / نوشته مایردگانی / ترجمه محمدرضا خواجه پور / انتشارات گیتا شناسی </ref>
تفاوت های تلسکوپ رادیویی با تلسکوپ بازتابی[ویرایش]
آ:اینه نوری یک تلسکوپ بازتابی از شیشه ای ساخته شده که لایه نازکی از الومینیوم بر ان اندود شده است در حالی که اینه رادیویی از شبکه ای از شبکه ای سیمی یا از ورقه های فلزی به دقت بریده شده ساخته شده است.
ب:بعضی از تلسکوپ های رادیویی (از جمله تلسکوپ رادیویی به قطر305متر در اره سی بو پورتوریکو)پایه ندارند وتنها در مواقعی میتوانند ورد استفاده قرار گیرند ک شئ مورد مطالعه در موضعی مناسب برای رصد باشد.
تلسکوپ های رادیویی دیگر (مثل تلسکوپ 105متری گرین بنک در ویریجینیای غربی و رادیو تلسکوپ 76متری لاول در جادربنک انگلستان)کاملا متحرکند .
تلسکوپ رادیویی گرین بنک بزرگترین تلسکوپ رادیویی کاملا متحرک است که بشقاب ان از 2004 قطعه مجزا تشکیل شده.وضعیت هر قطعه با سیستم های فعالی که در کوشه های ان نصب شده تنظیم میشود.
پ:زمین درکل توانی در حدود 100وات از چشمه های رادیویی قوی دریافت میکند از این مقدار فقط -14 10 وات را تلسکوپ های رادیویی غول پیکر دریافت میکنند. توانی که یک تلسکوپ رادیویی جمع می کند، باید یک تریلییون مرتبه یا بیشتر تقویت شود تا دستگاه ثبات بتواند آن را ثبت کند.
ت : کمترین زاویه ای که تلسکوپ های رادیویی میتوانند از هم تفکیک کنند (توان تفکیک) بسیار بزرگتر از این زاویه در تلسکوپ های نوری است (یعنی با تلسکوپ های رادیویی نمیتوان به جزئیاتی در حد تلسکوپ های نوری دست یافت).
ث : نور ستارگان را فقط در هنگام شب میتوان مطالعه کرد، ولی امواج رادیویی را در 24 ساعت شبانه روز میتوان مورد بررسی قرار داد. این امواج تقریبا بی آن که با مانعی روبه رو شوند از ابرهای جو زمین و نیز از خلال گاز و قبار میان ستاره ای که نواحی وسیعی از کهکشان را فرا گرفته است می گذرند .
ج : در حالی که محصول نهایی تلسکوپ نوری عکس یا رصد بصری است اطلاعاتی که از تلسکوپ رادیویی به دست می آید به صورت جریان های متموج الکتریکی است که با دستگاه سنجش خوانده می شود. امواج رادیویی که از کاسه سهمی وار منعکس می شود به گیرنده ای که در کانون سهمی وار قرار دارد می رسد . علامت دریافت شده پس از تقویت به دستگاه سنجش منتقل می شود.
چ: در حالی که رصد خانه نوری را معمولا در قله کوه ها می سازند تا لایه بزرگی از جو را پست سر گذارد، نکته اصلی در تعیین محل استقرار رصد خانه رادیویی دوربودن آن از علائم رادیو و تلویزیون و نویزی که منشأ آن سیستم احتراق اتومبیل و هواپیماها است.
راههای چندی برای بهتر کردن توان تفکیک یعنی برای کوچکتر کردن آن، وجود دارد . دوتا از این راهها عبارتند از :
1-استفاده از تداخل سنج رادیویی.
تداخل سنج تشکیل شده است از دو یا چند تلسکوپ رادیویی که به فاصله چند یا چندین کیلومتر از یکدیگر قرار گرفته اند. در چنین وضعی اندازه کل دستگاه به مثابه قطر آیینه در فرمول بالا به کار می رود و به این ترتیب توان تفکیک به میزان زیادی افزایش پیدا می کند. این تداخل سنج ها تعیین مکان دقیق بسیاری از چشمه های رادیویی را میسر ساخته اند.
2-استفاده از ردیف هایی متشکل از چندین آنتن دو قطبی ثابت.
نظیر تلسکوپ رادیویی میلز کراس دانشگاه سیدنی استرالیا . با چنین تلسکوپی میتوان با هزینه نسبتا کم به توان تفکیک خوبی دست یافت.<ref name="multiple3">نجوم به زبان ساده / نوشته مایردگانی / ترجمه محمدرضا خواجه پور / انتشارات گیتا شناسی </ref>
معایب این تلسکوپ ها[ویرایش]
در مقابل این ویژگی مهم امواج رادیویی ،تلسکوپ های رادیویی یک عیب بزرگ دارند و آن کم بودن توان توان تفکیک آن هاست .توان تفکیک تلسکوپ های رادیویی تک بشقابی بسیار کم است برای مثال با بزرگترین آنتن تک بشقابی جهان حتی دریا های ماه را هم نمیتوان به خوبی تشخیص داد به همین دلیل اختر شناسان برای به دست آوردن توان تفکیک بیشتر از روش تداخل سنجی استفاده می کنند.در این روش به جای استفاده از یک آنتن از مجموعه ای از تلسکوپ های رادیویی استفاده میشود.ممکن است طول وسایل به کار رفته در این مجموعه به چند هزار کیلومتر یا حتی قطر زمین برسد ! اختر شناسان رادیویی با روش تداخل سنجی به توان تفکیکی بیشتری نسبت به تلسکوپ های نوری دست میابند.
امروزه بررسی اجرام آسمان با استفاده از تلسکوپ های رادیویی بسیار اهمیت دارد .برای مثال غبار میان ستاره ای ،نور مرئی ستاره ها و اجرام دیگر را جذب می کند ولی امواج رادیویی تابیده شده از آنها جذب نمی شود به همین دلیل با بررسی اجرام در طول موج رادیویی ،اطلاعات ارزشمند و جالب توجهی درباره آناه به دست می آید .<ref name="multiple1"> کتاب شناخت مبانی نجوم جلد 2/ نوشته حمیدرضا گیاهی یزدی/ مجموعه کتابهای دانش پایه </ref>
منبع[ویرایش]
<references/>