Радиоастрономия и поиск иной жизни

Поиск иной жизни
Поиск иной жизни врядли возможен с использованием радиоастрономии. Авторы и права: NRAO / AUI / NSF.

В фильме 1997 года “Контакт” молодой радиоастроном Элли Эрроуэй (Джоди Фостер) ведёт поиск иной жизни. В одной известной сцене она сидит на краю обсерватории VLA, слушая небо с антенными тарелками на заднем плане.

Это замечательный кинематографический момент, подчёркивающий одинокий поиск правды Элли, и он стал настолько культовым, что многие посетители обсерватории VLA делают аналогичный снимок самих себя в наушниках перед радиотарелкой. Но какой бы прекрасной и поэтичной не была сцена, это голливудская магия, а не строгая наука. Радиосигналы от наушников и компьютера Элли будут мешать чувствительному оборудованию обсерватории, а радиоастрономы не слушают небо.

Представление о том, что радиоастрономы слушают небесные объекты, возможно, является самым большим заблуждением в радиоастрономии. И в какой-то степени это понятно. Люди слушают радио всё время, поэтому радиоастрономы, безусловно, должны делать то же самое. Но звуки, которые мы слышим по радио, не являются звуками самого радио. Они преобразуются из электрических сигналов. Звуковым волнам для распространения требуется среда, такая как воздух, а поскольку космическое пространство, по сути, представляет собой вакуум, то звуки не могут распространяться там. Если бы астрономы слушали небо, всё, что они услышали бы – это тишина.

Радиоволны – это форма света. Они похожи на видимый свет, но с гораздо большей длиной волны. В то время как видимый свет имеет длину соизмеримую с размерами атомов, длина волны радиоизлучения варьируется от толщины карандашного стержня до длины, превышающей длину автобуса.

Именно поэтому технологии используемые в радиоастрономии часто сильно отличаются от технологий оптической астрономии. Есть определённое сходство. Как в оптической, так и в радиоастрономии отражающие поверхности используются для фокусировки света на детекторе или приёмнике, который затем преобразует свет в цифровой сигнал. Астрономы могут использовать этот цифровой сигнал для создания астрономических изображений. Но поскольку радиоволны намного длиннее видимых волн, нам приходится достигать этого подвига разными способами.

Одним из ключевых факторов является размер отражателя. Как правило, чем больше ваш отражатель или зеркало, тем больше света вы можете сфокусировать и тем чётче и ярче будет ваше изображение. Вот почему лучшие оптические телескопы имеют зеркала в несколько метров в диаметре. Но размер вашего рефлектора должен соответствовать вашей длине волны. Поскольку радиоволны в тысячи раз длиннее видимых волн, зеркало радиотелескопа должно быть больше Манхэттена. Это не то, что мы можем создать, поэтому вместо этого мы создаём массивы радиотарелок меньшего размера. Каждая тарелка антенны действует как часть большого зеркала. Затем астрономы могут смоделировать огромную тарелку, объединив данные из множества меньших тарелок.

Радиотелескоп
Радиотелескоп SKA ночью в представлении художника. Авторы и права: SKA Organisation.

Другой фактор заключается в том, что радиоизлучение часто намного слабее видимого света, и есть много вещей, которые создают радиоволны. Это означает, что радиотелескопы должны быть защищены от предметов повседневного обихода, таких как сотовые телефоны и компьютерное оборудование, которые испускают радиоизлучение. Антенные приёмники также должны быть очень холодными. Объекты при комнатной температуре излучают много слабого радиоизлучения, которое может повлиять на точность данных наблюдений, поэтому приёмники и другая электроника радиотелескопа должны быть переохлаждены для преобразования радиоизлучения в цифровой сигнал.

Конечно, когда у астрономов есть данные, они всегда могут преобразовать их в звук. Этот приём часто используется в случае с пульсарами, где электрические всплески энергии нейтронной звезды преобразуются в хлопки. Астрономы также преобразовали такие явления, как бурное полярное сияние Юпитера или вой далёкой туманности. Эти звуки могут дать нам эмоциональную связь с космосом, но, как и сцена из “Контакта”, они являются просто поэтической интерпретацией радиоизлучения, которое мы фиксируем.

Приветствую! Я основатель и администратор сайта UniverseTodayRu. Увлекаюсь астрономией, физикой и математикой. В 2010 году окончил физ.-мат. факультет БрГУ им. Пушкина. Для наблюдений и съёмки использую связку Sky-Watcher BK 909EQ2 и Canon EOS 1100D. В свободное время вы можете увидеть, как я смотрю на звёзды, задаваясь вопросом, что там? Кроме точных наук интересуюсь всем, что связано с программным обеспечением и информационными технологиями.

Оставьте комментарий