الفلك

هل هناك أي ظواهر فلكية يمكن أن تصدر موجات راديوية قوية بمضاعفات التردد المنفصل؟

هل هناك أي ظواهر فلكية يمكن أن تصدر موجات راديوية قوية بمضاعفات التردد المنفصل؟

في مقال نيو ساينتست هل هذا ET؟ لغز الانفجارات الراديوية الغريبة من الفضاء ، يُذكر أنه عدة مرات منذ عام 2001 ، اكتشف علماء الفلك تدفقات راديوية سريعة يبدو أن ترددها مضاعفات 187.5. في المقالة ، تم استبعاد النظرية القائلة بأنه يمكن أن يكون نجمًا نابضًا.

هل هناك أي ظواهر فلكية يمكن أن تصدر موجات راديوية قوية بمضاعفات التردد المنفصل؟


أعتقد أنك أساءت فهم المقال - الكمية التي يبدو أنها تحدث في مضاعفات عدد صحيح لبعض الأرقام ليست تردد البث اللاسلكي بل مقياس التشتت (DM) للمصدر. عندما تنتقل الفوتونات عبر الوسط النجمي ، فإن التفاعلات مع الإلكترونات الحرة تعني أن الفوتونات ذات التردد المنخفض تستغرق وقتًا أطول للوصول إلى المراقب من الفوتونات ذات التردد العالي. التأخير الزمني بين الفوتونات مع التردد $ nu_1 $ و $ nu_2 $ هو $$ t_1-t_2 = 4.15 left ( frac { text {DM}} { text {pc cm} ^ {- 3}} right) left [ left ( frac { nu_1} { text {غيغاهرتز}} right) ^ {- 2} - left ( frac { nu_2} { text {GHz}} right) ^ {- 2} right] ؛ text {ms} $$ مع مقياس التشتت المحدد على أنه تكامل لكثافة عدد الإلكترون الحر $ n_e $ على المسار بين المصدر والمراقب: $$ text {DM} equiv int n_e ؛ d text {l} $$ بمعنى ما ، مقياس التشتت هو وكيل مسافة. إذا كان لدينا بعض الزي الرسمي $ n_e $، فإن DM سيقيس خطيًا تمامًا مع المسافة إلى المصدر. ومع ذلك ، فإن كثافة الإلكترون في المجرة ليست موحدة في جميع الاتجاهات ؛ من الواضح أنه أعلى بكثير في القرص ، مما يعني أن المصدر داخل القرص على بعد مسافة منا سيكون له DM أقل من مصدر في الهالة على نفس المسافة. لاحظ أن DM ليست خاصية جوهرية للمصدر - إنها تعتمد على موقع المراقب.

نقطة الورقة المذكورة في المقال (Hippke et al. 2015) هي أن مقاييس التشتت لـ 11 رشقات راديو سريعة (FRBs) بدت وكأنها تقع بالقرب من مضاعفات عدد صحيح يبلغ 187.5 سم.$^{-3}$. هناك بالتأكيد تباين ، على الرغم من أنني لا أعرف كيف تقارن الانحرافات بارتياب القياس. يجادل المؤلفون بأنه يمكن تفسير ذلك إذا كانت FRBs مصطنعة بالفعل - وبعبارة أخرى ، إذا كان هناك نوع من مصدر من صنع الإنسان ينبعث عند ترددات مختلفة مع كل تردد يصدر في وقت مختلف يحاكي تأثيرات التشتت بين النجوم.

نمت معرفتنا بـ FRBs منذ ذلك الحين مع توسع حجم العينة بشكل كبير ، وتختلف معظم DMs المعروفة قليلاً عن الاتجاه. لا أعرف ما إذا كان أي شخص قد نظر إلى هذه العينة الصغيرة مرة أخرى ، ولكن في هذه المرحلة ، فإن الإجماع الواسع للغاية هو أن FRBs هي مصادر فيزيائية فلكية (معظمها خارج المجرة). تم اقتراح مجموعة واسعة من الآليات على مر السنين ، مع استبعاد بعضها منذ ذلك الحين ودعم البعض الآخر بمزيد من الملاحظات.

ملاحظة حول النجوم النابضة: لم تذكر المقالة أن النجوم النابضة ليست مصادر FRB - كان حجم العينة في ذلك الوقت صغيرًا جدًا بحيث لا يمكن استبعادها - ولكن بدلاً من ذلك ، تختلف الدفقات الراديوية السريعة بشكل كبير عن انبعاث النجوم النابضة النموذجية ، والتي تميل إلى أن تكون زي موحد. لا تزال هناك آليات FRB قابلة للحياة تتضمن النجوم النابضة ، مثل النبضات العملاقة للنجوم النابضة الصغيرة ، وتلعب النجوم النيوترونية بشكل عام دورًا في بعض النظريات المفضلة حاليًا ، مثل التوهجات المغناطيسية.

بعد كل ما قيل ، أعتقد أن الأمر يستحق الإجابة على سؤال العنوان. من الصحيح بالفعل أن بعض المصادر الراديوية تصدر بمضاعفات صحيحة لبعض التردد - أي الخطوط الطيفية من انتقالات الدوران في الجزيئات. في جزيء مع لحظة من القصور الذاتي $ I $، طاقة الحالة مع عدد الزخم الزاوي $ J $ هو $$ E _ { text {rot}} = left ( frac { hbar ^ 2} {2I} right) J (J + 1)، quad J = 0،1،2، cdots $$ انتقال من $ J $ ل $ J-1 $ ثم يطلق طاقة $$ Delta E _ { text {rot}} = frac { hbar ^ 2J} {I} $$ ويؤدي إلى انبعاث فوتون بتردد $$ nu = frac { hbar J} {2 pi I} $$ كمثال بارز ، فإن $ text {CO} $ مركب$ ^ { dagger} $ يصدر فوتونًا عند $ nu almost115 ؛ text {GHz} $ أثناء ال J = 1 to0 دولار الانتقال ، في $ nu حوالي 230 ؛ نص {جيجاهرتز} $ أثناء ال دولار J = 2 to1 دولار الانتقال ، وما إلى ذلك. ضع في اعتبارك ، مع ذلك ، أن الدفقات الراديوية السريعة هي مصادر ذات نطاق عريض ، وبينما ستعرض خطوط الراديو الطيفية بعض التوسيع من خلال آليات معينة ، فهي ببساطة غير قابلة للمقارنة - ملفات تعريف البث مختلفة تمامًا.


$ ^ { dagger} $على وجه التحديد ، النظير المشترك $ ^ {12} text {C} ^ {16} text {O} $. نظائر أخرى مثل $ ^ {13} text {C} ^ {16} text {O} $ لها خطوط مقابلة بترددات مختلفة قليلاً.


مصدر راديو

سيراجع محررونا ما قدمته ويحددون ما إذا كان ينبغي مراجعة المقالة أم لا.

مصدر راديو، في علم الفلك ، أي من الأجسام المختلفة في الكون التي تصدر كميات كبيرة نسبيًا من موجات الراديو. تصدر جميع أنواع الأجسام الفلكية تقريبًا بعض الإشعاعات الراديوية ، ولكن أقوى مصادر هذه الانبعاثات تشمل النجوم النابضة والسدم والكوازارات والمجرات الراديوية.

في عام 1931 ، اكتشف كارل جانسكي ، مهندس راديو أمريكي ، موجات راديوية من الفضاء الخارجي. بعد عدة سنوات ، أظهر Grote Reber ، مهندس الإلكترونيات الأمريكي ، أن مصدر هذا الإشعاع الراديوي الكوني كان مركز مجرة ​​درب التبانة ، النظام المجري الذي توجد فيه الأرض. في عام 1942 ، اكتشفت مجموعة من مشغلي الرادار في الجيش البريطاني لأول مرة اندفاعات من الطاقة الراديوية من الشمس ، وبحلول نهاية العقد اكتشف علماء الفلك حوالي ستة مصادر راديوية سماوية منفصلة. في غضون 40 عامًا ، تم فهرسة حوالي 100000 مصدر إذاعي من هذا القبيل. (أنظر أيضا علم الفلك الراديوي والراداري.)

تنتج مصادر الراديو إشعاعًا مستمرًا أو إشعاعًا خطيًا. يغطي الإشعاع المستمر نطاقًا واسعًا جدًا من الأطوال الموجية ، وبالتالي ، يمكن اكتشاف المصادر المتصلة ودراستها باستخدام تلسكوب راديو مضبوط على أي طول موجي مناسب. عمليتان مختلفتان تولدان إشعاعًا لاسلكيًا مستمرًا. أحدها يتضمن الإشعاع الحراري ، الطاقة الكهرومغناطيسية المنبعثة من الغازات الحارة المؤينة بين النجوم لسديم الانبعاث (أي منطقة H II). يتكون هذا الإشعاع من فوتونات ذات أطوال موجية مختلفة تنبعث من الإلكترونات عندما يتم تسريعها بواسطة البروتونات القريبة وتتغير من مداراتها الأصلية إلى مدارات أخرى. العملية الثانية هي انبعاث السنكروترون ، والتي تنطوي على إطلاق إشعاع غير حراري بواسطة الإلكترونات المتصاعدة في المجالات المغناطيسية بسرعة قريبة من سرعة الضوء. يرتبط الإشعاع السنكروتروني بمجموعة متنوعة من بواعث الطاقة الراديوية ، بما في ذلك بقايا المستعر الأعظم مثل سديم السرطان وكارسيوبيا A والنجوم النابضة ، والتي تدور بسرعة حول النجوم النيوترونية التي تُصدر حزمًا من الإشعاع تظهر على شكل نبضات قصيرة متناغمة عندما تمر الحزم على الأرض . تعمل آلية السنكروترون أيضًا في مصدرين راديويين رئيسيين آخرين ، المجرات الراديوية وبعض الكوازارات ، والتي ستتم مناقشتها فيما بعد.

ينبعث إشعاع الخط عند طول موجي محدد واحد فقط (مثل الخط الطيفي البصري) ، وبالتالي يتطلب اكتشافه أن يتم ضبط التلسكوب الراديوي على الطول الموجي المحدد بالضبط. أهم هذه الخطوط الطيفية هو الخط 21 سم المنبعث من ذرات الهيدروجين المحايدة. تنبأ عالم الفلك الهولندي Hendrik C. van de Hulst بهذا الخط في عام 1944 ، وتم اكتشافه لأول مرة في عام 1951. تظهر الجزيئات في الوسط النجمي أيضًا انبعاثات وخطوط امتصاص عند الأطوال الموجية الراديوية. تم اكتشاف خط 18 سم من جذور الهيدروكسيل (OH) في عام 1963 ، وخطوط من الماء (H2O) ، الأمونيا (NH3) ، الفورمالديهايد (H2تم تحديد أول أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون في 1968-1970. يبلغ العدد الإجمالي للجزيئات والجذور التي تم اكتشافها حتى الآن أكثر من 200. ترتبط الخطوط الطيفية الراديوية من هذه الجزيئات بالسحب الباردة والكثيفة التي يُعتقد أنها مواقع لتشكيل النجوم. تم اكتشاف عدد من هذه الغيوم بالقرب من مركز مجرة ​​درب التبانة.

غالبية المصادر الراديوية المنفصلة المعروفة خارج المجرة. تصدر المجرات الحلزونية القريبة إشعاعًا مستمرًا عند أطوال موجات الراديو وخط 21 سم من الهيدروجين المحايد. ومع ذلك ، لا تشكل هذه الانبعاثات الراديوية سوى نسبة صغيرة نسبيًا من إجمالي إنتاجها من الطاقة. على النقيض من ذلك ، فإن ما يسمى بالمجرات الراديوية تصدر كميات كبيرة بشكل غير عادي من موجات الراديو (أي أن انبعاثاتها الراديوية تساوي أو تتجاوز كمية الإشعاع الصادرة عند الأطوال الموجية الضوئية) وتكون عادةً أقوى بمقدار 1،000،000 مرة من الأنظمة الحلزونية. تعد المجرة الراديوية Cygnus A ، وهي واحدة من أقدم المصادر الراديوية التي تم اكتشافها ، ثاني أكثر الأجسام إشعاعًا سطوعًا في السماء على الرغم من بعدها الكبير عن الأرض - 20000000 فرسخ فلكي (1 فرسخ فلكي = 3.26 سنة ضوئية). يأتي الإشعاع السنكروتروني من مجرة ​​راديوية من منطقتين كبيرتين على شكل فص تقعان في خط على طرفي نقيض تمامًا من مجرة ​​ضوئية - عادة ما يكون نظام إهليلجي عملاق.

تم تحديد المجرات الراديوية خلال الخمسينيات. تم اكتشاف نوع آخر أكثر إحكاما من مصادر الراديو خارج المجرة المرتبط بإشعاع السنكروترون في أوائل الستينيات. بصريًا ، يظهر مثل هذا الكائن كنقطة شبيهة بالنجمة ومن هنا جاء اسم مصدر الراديو شبه النجمي أو الكوازار. انبعثت الكوازارات المبكرة التي تم اكتشافها نفس القدر من الطاقة الراديوية كما فعلت أقوى المجرات الراديوية.

في عام 1965 اكتشف باحثان أمريكيان ، أرنو إيه. بينزياس وروبرت دبليو ويلسون ، إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف. هذا الإشعاع الحراري الخافت المنبعث من جميع أجزاء الكرة السماوية هو بقايا كرة النار البدائية التي تنبأ بها نموذج الانفجار الأعظم.


المصادر: النظام الشمسي

الشمس

باعتبارها أقرب نجم ، فإن الشمس هي ألمع مصدر إشعاع في معظم الترددات ، وصولاً إلى الطيف الراديوي عند 300 ميجاهرتز (الطول الموجي 1 م). عندما تكون الشمس هادئة ، فإن ضوضاء الخلفية المجرية تهيمن على الأطوال الموجية الأطول. خلال العواصف المغنطيسية الأرضية ، ستهيمن الشمس حتى على هذه الترددات المنخفضة. [3]

كوكب المشتري

ينتج عن تذبذب الإلكترونات المحاصرة في الغلاف المغناطيسي للمشتري إشارات راديوية قوية ، ولا سيما في نطاق ديسيمتر.

الغلاف المغناطيسي للمشتري مسؤول عن نوبات مكثفة من الانبعاثات الراديوية من المناطق القطبية للكوكب. النشاط البركاني على قمر المشتري Io يضخ الغاز في الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري ، مما ينتج عنه طارة من الجسيمات حول الكوكب. بينما يتحرك آيو عبر هذا الطارة ، يولد التفاعل موجات ألفي وموجات إيكونتين تحمل المادة المتأينة إلى المناطق القطبية لكوكب المشتري. نتيجة لذلك ، يتم إنشاء موجات الراديو من خلال آلية مازر السيكلوترون ، وتنتقل الطاقة على طول سطح مخروطي الشكل. عندما تتقاطع الأرض مع هذا المخروط ، يمكن للانبعاثات الراديوية من المشتري أن تتجاوز ناتج الراديو الشمسي. [4]


المصادر: المجرة

مركز المجرة

كان مركز مجرة ​​درب التبانة هو أول مصدر لاسلكي يتم اكتشافه. يحتوي على عدد من المصادر الراديوية ، بما في ذلك القوس A * والثقب الأسود الهائل في مركزه.

بقايا المستعر الأعظم

غالبًا ما تظهر بقايا المستعرات الأعظمية انبعاثًا راديويًا منتشرًا. ومن الأمثلة على ذلك Cassiopeia A ، ألمع مصدر راديو خارج المجموعة الشمسية في السماء ، وسديم السرطان.

النجوم النيوترونية

النجوم النابضة

في بعض الأحيان ، تترك السوبرنوفا وراءها نجوم نيوترونية كثيفة تسمى النجوم النابضة. تنبعث منها دفعات من الجسيمات المشحونة التي تنبعث منها إشعاع السنكروترون في الطيف الراديوي. ومن الأمثلة على ذلك Crab Pulsar ، وهو أول نجم نابض يتم اكتشافه. اكتشف علماء الفلك الراديوي كل من النجوم النابضة والكوازارات (النوى المركزية الكثيفة لمجرات بعيدة للغاية). في عام 2003 ، اكتشف علماء الفلك الذين استخدموا تلسكوب باركس الراديوي نجمين نابضين يدوران حول بعضهما البعض ، وكان أول نظام معروف من هذا القبيل.

تناوب مصادر الراديو العابرة (RRAT)

عابرة الراديو الدوارة (RRATs) هي نوع من النجوم النيوترونية التي تم اكتشافها في عام 2006 من قبل فريق بقيادة مورا ماكلولين من مرصد جودريل بنك في جامعة مانشستر في المملكة المتحدة. يُعتقد أن RRATs تنتج انبعاثات راديوية يصعب تحديد موقعها بسبب طبيعتها العابرة. [5] تمكنت الجهود المبكرة من اكتشاف الانبعاثات الراديوية (تسمى أحيانًا يومض RRAT) [6] لأقل من ثانية واحدة في اليوم ، وكما هو الحال مع الإشارات أحادية الدفعة الأخرى ، يجب على المرء أن ينتبه بشدة لتمييزها عن التداخل الراديوي الأرضي. وبالتالي ، فإن توزيع الحوسبة وخوارزمية Astropulse قد يفسح المجال لمزيد من الكشف عن RRATs.

مناطق تشكل النجوم

تنبعث موجات الراديو القصيرة من جزيئات معقدة في سحب كثيفة من الغاز حيث تلد النجوم.

تحتوي المجرات الحلزونية على سحب من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون المحايد والتي تنبعث منها موجات الراديو. تم استخدام الترددات الراديوية لهذين الجزيئين لرسم خريطة لجزء كبير من مجرة ​​درب التبانة. [7]


راديو الشمس

تعتبر الشمس من أقوى مصادر الراديو في السماء: إذا كان الجزء من الشمس يبعث أكثر في الأطوال الموجية المرئية يسمى فوتوسفير، ترددات الراديو ولدت في الكروموسفير وفي الهالة الغلاف الجوي الشمسي. تبلغ درجة حرارة سطح الشمس حوالي 6000 كلفن ، وحتى إذا كان الغاز عند درجة الحرارة هذه يصدر المزيد من الأطوال الموجية في ترددات الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية ، فبسبب قربه يمكننا أيضًا تسجيل انبعاث الراديو.

راديو الشمس: صورة راديو للشمس مسجلة بواسطة VLA. المناطق الأكثر سطوعًا هي جزء من الهالة القريبة ولكن خارج البقع الشمسية. مجاملة (NRAO / AUI)

تنبعث من الشمس موجات الراديو لأنها حارة (يقال إنها أ مصدر حراري ثم تصدر موجات راديو أكثر عند الترددات العالية) ولكن هناك انبعاث قوي حتى عند الترددات المنخفضة (في مجال مصادر غير حرارية) لآلية إشعاع السنكروترون الذي ينتج عن حركة الإلكترونات عالية السرعة حول المجال المغناطيسي.

إذا قمنا بتحليل كثافة التدفق (بعبارات مبسطة ، كمية موجات الراديو القادمة من الشمس) المنبعثة كدالة للتردد ، فيمكننا إبراز خصوصية ثانية: عند أطوال موجية أكبر من 1 سم ، ينقسم المنحنى إلى حالتين تم تحديدهما على أنهما & # 8220quiet Sun & # 8221 and & # 8220disturbed Sun & # 8221. يتم تعريف الأول من النشاط الطبيعي للشمس بينما يعتمد الثاني على نشاط البقع الشمسية.

الشمس الراديوية: طيف الشمس من الأشعة فوق البنفسجية إلى الموجات الراديوية (من & # 8220Radio Astronomy، J.D. Kraus & # 8221)

بالإشارة إلى انبعاث & # 8220quiet Sun & # 8221 ، فإن القرص الشمسي له قطر مختلف في وظيفة تردد الدراسة.

  • عند الترددات المنخفضة جدًا (أقل من 0.1 جيجاهرتز) وبالتالي في الأطوال الموجية الطويلة جدًا (& gt 3m) ، يظهر القرص الشمسي أكبر وأكثر إشراقًا في المركز ، ويقل سطوعه تدريجياً ويختفي بعد عدة أنصاف أقطار شمسية.
  • بالنسبة للترددات بين 0.1 جيجاهرتز و 3 جيجاهرتز ، لا تزال الشمس أكبر من نظيرتها الضوئية وتسمى شدة الذروة الراديوية بالقرب من الحافة اشراق الأطراف ملحوظ.
  • بالنسبة للترددات التي تزيد عن 3 جيجاهرتز ، تبدو الشمس متشابهة (رغم أنها لا تزال أكبر في الحجم) لنظيرتها المرئية وسطوعها منتظم.

من خلال هذه الاعتبارات ، من الممكن التحقق من أن موجات الراديو ذات التردد العالي تنشأ بالقرب من الغلاف الضوئي ، تلك الموجات ذات التردد المنخفض في الهالة ، مما يمنح الشمس بعدًا أكبر في السماء.

في حالة `` الشمس المضطربة '' ، من الممكن تحديد عنصر تباين منخفض ، يتراوح من أيام إلى أشهر ، وهو ما يتضح في أطوال موجية من 3 إلى 60 سم ومكون عالي التباين يتميز بانبعاثات قوية من الإشعاع في فترات زمنية من ثوان إلى ساعات. يرتبط المكون الأول ارتباطًا وثيقًا بوجود البقع الشمسية حتى عندما لا تكون مرئية بشكل مباشر لأنها تقع خارج حافة الشمس. ثم ينشأ هذا البث الراديوي في مناطق فوق الغلاف الضوئي.

المكون الثاني (ذو التباين العالي) بدلاً من ذلك مرتبط بالانبعاثات القوية التي تتبع حدوث مشاعل انفجارات المادة العنيفة التي تظهر في البداية في النطاق المرئي لـ H-alpha (على سبيل المثال مع التلسكوبات الشمسية المتخصصة). يمكن تقسيم المشاعل إلى مندفع أو ثوراني. الأولى لها مدة قصيرة ، من ثوانٍ إلى دقائق ، وتتطور فقط في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي الشمسي. تتمتع هذه الأخيرة بعمر أطول ، من دقائق إلى ساعات ، ويمكنها توليد كميات هائلة من الطاقة والمواد المقذوفة في الفضاء. تحدث التوهجات عندما يتم تسريع الجسيمات المشحونة فجأة. يتم اشتقاق الطاقة اللازمة لهذا التسارع من المجال المغناطيسي حول المناطق الأكثر نشاطًا على سطح الشمس. خلال المرحلة النبضية من التوهج ، هناك زيادة سريعة في شدة الموجات الراديوية بأطوال موجية سنتيمترية أو ديسيمتر. تنبعث أقوى مشاعل ثورانية إشعاعية لعدة ساعات.

تم تصنيف النشاط الراديوي المرتبط بهذه الظواهر (Wild، Smerd، Weiss، 1963) وفقًا لخصائص هذا البث:

  • النوع الأول: أحداث قصيرة تحدث بأعداد كبيرة مرتبطة بانبعاث مستمر (المدة: من ساعات إلى أيام)
  • النوع الثاني: الأحداث القوية مع تغير التردد من القيم العالية إلى المنخفضة (المدة: بالدقائق)
  • النوع الثالث: أحداث قوية ذات مدة قصيرة مع إزاحة التردد من قيم عالية إلى منخفضة (المدة: ثوانٍ)
  • النوع الرابع: الانبعاث المستمر (المدة: من ساعات إلى أيام)
  • النوع الخامس: انبعاث مستمر مرتبط بالنوع III ، مسجل بترددات أقل من 100 ميجاهرتز (المدة: 1-2 دقيقة)

يتم توضيح خصائص هذه الأنواع جيدًا عند النظر في الأحداث التي تتبع التوهج الشمسي.

راديو الشمس: تمثيلات المرحلتين اللتين تتبعان التوهج الشمسي (من: Wild، Smerd، Weiss - Solar Bursts، Ann. Rev. Astron. Astrophys.، vol. 1، 1963)

في المرحلة 1 ، هناك انبعاث قوي من النوع الثالث مباشرة بعد بداية التوهج المرئي في خط H-alpha. هناك انبعاث راديوي قوي للغاية ينتهي بسرعة ويعتقد أنه مشتق من تذبذبات البلازما المرتبطة بطرد حزم الإلكترون استجابةً للتوهج. في بعض الأحيان ، وخاصة عند الترددات التي تقل عن 100 ميجاهرتز ، يرتبط التوهج بانبعاث أكثر استمرارية وطويلة الأمد ، من النوع الخامس. تتولد الموجات الكهرومغناطيسية من هذا النوع عن طريق تسارع الإلكترونات على طول خطوط المجال المغناطيسي في الهالة.

في الأحداث الأقوى ، أي في الأحداث البركانية ، هناك أيضًا المرحلة 2 التي تبدأ بقمم الإشارات القصيرة والصافية والتي غالبًا ما تتضمن أيضًا تكرارًا ثانيًا (متناسق). يأتي هذا الانبعاث عن طريق موجة الصدمة الأمامية إلى سحابة الغاز فوق التوهج. في بعض الأحيان ، بعد ذلك مباشرة ، يمكنك تسجيل إشارة أضعف ولكنها مستمرة يمكن أن تستمر من ساعات إلى أيام وهذا يسمى النوع الرابع. يرتبط الأخير بانبعاث السنكروترون القادم من الغازات فوق التوهج ويمكن أن يكون له قمم إشارة قصيرة وقوية مصنفة على أنها من النوع الأول.

من بين نوع الاندفاع الراديوي الرابع يوجد نوع واحد يسمى & # 8220mu-burst type IV & # 8221 ، حيث تنبعث الإشارة ، بأطوال موجية من 30 سم إلى 1 سم ، حتى أعلى من 10 جيجاهرتز. هذا يسمح لنا بفهم أن التلسكوب الراديوي Spider230 يمكن استخدامه أيضًا في دراسات ظواهر الغلاف الجوي الشمسي ، والتي من المحتمل أن تكون مرتبطة بتلسكوب H-alpha الشمسي لدراسة المكونات المختلفة للطيف الكهرومغناطيسي القادمة من نفس الظاهرة ، أي التوهج في وقت واحد.

الشمس الراديوية: الطيف الراديوي لحدث مكثف مرتبط بالتوهجات (من: Wild، Smerd، Weiss - Solar Bursts، Ann. Rev. Astron. Astrophys.، vol. 1، 1963)

في بعض الأحيان ، خلال أكثر الظواهر كثافة ، تنبعث جسيمات كونية عالية الطاقة من الشمس ، وعندما تصادف المجال المغناطيسي للأرض ، فإنها تولد عواصف مغناطيسية وشفق قطبي.


تلسكوب راديوي مضغوط لهواة علم الفلك الراديوي

هل من الممكن جعل هواة علم الفلك الراديوي؟ إذا كان لديك بالفعل حامل استوائي (الذي يستخدم مع التلسكوبات البصرية) بسعة حمولة لا تقل عن 50 كجم ومشبك Losmandy المتوافق (مثل EQ8) ، فبفضل المنتجات التي طورتها Radio2Space ، يمكنك تحويل التلسكوب الخاص بك إلى تلسكوب لاسلكي هواة ، وابدأ برنامج علم الفلك الراديوي للهواة دون الحاجة إلى معرفة واسعة بتقنيات الراديو.

يتكون التلسكوب الراديوي من هوائي الذي يجمع الموجات الواردة من الفضاء (المقابلة للأنبوب البصري في تلسكوب عادي) ، أ تتعدد التي تتبع الأجسام في السماء (مثل النماذج الاستوائية التي يستخدمها علماء الفلك الهواة عادةً ، ولكن في التلسكوبات الراديوية الاحترافية عادةً ما تكون السمت البديل) ، المتلقي يقوم بتضخيم إشارة الراديو (التي تتوافق مع كاميرا CCD لتلسكوب هواة) و النهاية الخلفية يقوم بتسجيل البيانات ومعالجتها (المقابلة للكمبيوتر باستخدام البرنامج الذي يتحكم في تلسكوب الهواة ويلتقط الصور بالكاميرا).

تلسكوب راديوي مضغوط لعلم الفلك الراديوي للهواة: الهوائي المثبت على المنصة الاستوائية.

إذا كنت تمتلك حاملًا استوائيًا محوسبًا ، فلديك بالفعل أحد مكونات هذا النظام ، وإذا كان لديه سعة تحميل لا تقل عن 50 كجم ومشابك تتوافق من نوع Losmandy (على سبيل المثال ، EQ8) ، فيمكنك استخدام WEB230- 5 هوائي بقطر 2.3 متر. يمكن لعلماء الفلك الهواة استخدام نفس وظائف التركيب الخاصة بهم لدعم الهوائي المكافئ (كما يفعلون مع أنبوبهم البصري) باستخدام هذا النظام بطريقة مشابهة للتلسكوبات وبدون تعديل الحامل. الاختلاف الرئيسي هو أنه لن يكون هناك & # 8217t عينية لجذب العين لرؤية الصورة ، لكن الهوائي سيجمع موجات الراديو (ذات الطول الموجي المختلف عن المرئي) القادمة من منطقة السماء التي يشير إليها الجبل. على سبيل المثال ، ستتمكن من التقاط موجات الراديو القادمة من كائنات مختلفة في السماء ، وأيضًا خلال النهار ، وتسجيل خرائط الراديو أيضًا.


د- التحليل الطيفي

كنتيجة لتكوين الفوتون العفوي بواسطة الذرات ، جميع الأجسام التي تكون فوق درجة حرارة الصفر المطلق تنبعث منها موجات كهرومغناطيسية- حتى الكتب المدرسية ومكعبات الثلج. هناك قدر كبير من المعلومات حول الخصائص الفيزيائية للكائن الوارد في توزيع طاقة الموجة كدالة لطول الموجة أو التردد في طيفها الكهرومغناطيسي. باختصار ، يسمى هذا التوزيع الكائن نطاق. "التحليل الطيفي" هي دراسة أطياف EM.

طيف أ كثيف كائن مثل الأرض أو بحيرة سوبيريور أو المناطق الداخلية للشمس على نحو سلس أو "مستمر" ولا يتغير إلا ببطء مع الطول الموجي. يمكنك التفكير في أن الذرات والإلكترونات في مثل هذا الجسم تتفاعل بقوة بحيث تختلط التوقيعات الفردية لكل نوع من الذرات. مثل هذا الكائن يقال إنه في توازن حراري، والطيف الناتج حساس فقط لدرجة حرارته. هذا النوع من الطيف يسمى أ طيف الجسم الأسود، سميت على اسم مصادر معملية مثالية ذاتية الإضاءة ولا تعكس أي ضوء. تحتوي هذه المصادر على طيف ذو شكل مميز وسلس ومحدد جيدًا ، كما هو موضح في الشكل أدناه:


يوضح هذا الرسم البياني كيف تؤثر درجة الحرارة على توزيع طيف الجسم الأسود المنبعث لجسم كثيف.
(مقياس الطول الموجي بالنانومتر. 500 نانومتر على هذا المقياس يتوافق مع 5000 & Aring أو 0.5 ميكرون.) تُظهر النطاقات الملونة الجزء "المرئي" من الطيف الكهرومغناطيسي.

كما هو موضح هنا ، أكثر سخونة كائنات تنبعث منها طاقة أكثر في أقصر الأطوال الموجية بينما تنبعث الأجسام الأكثر برودة المزيد من الطاقة بأطوال موجية أطول. لذلك، ستبدو النجوم الساخنة باللون الأزرق والأبيض للعين بينما تبدو النجوم الباردة ذات اللون البرتقالي والأحمر. طيف الشمس ، مع درجة حرارة سطح ما يقرب من 6000 درجة كلفن قمم في حوالي 5000 و Aring - أي في الضوء الأصفر والأخضر.

    هل هذه الحقيقة ، جنبًا إلى جنب مع مبدأ الانتقاء البيولوجي الطبيعي ، تشير إلى سبب كون أعيننا أكثر حساسية للضوء الأصفر والأخضر؟

يعمل المصباح المتوهج باستخدام تيار كهربائي لتسخين خيط معدني رفيع حتى يتوهج بشكل ساطع ، عند حوالي 2500 درجة كلفن. ستؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تبخير الفتيل. وبالتالي ، فإن المصابيح المتوهجة أكثر احمرارًا من الشمس ، وفي الواقع أكثر احمرارًا من أي من النجوم المرئية بالعين المجردة ، والتي تزيد درجة حرارتها عن 3000 درجة كلفن.

من ناحية أخرى ، يبلغ متوسط ​​درجة حرارة سطح الأرض الإجمالية 287 درجة كلفن (14 درجة مئوية) ذروتها عند طول موجي يبلغ حوالي 100000 و Aring (10 ميكرون) في الأشعة تحت الحمراء جزء من الطيف. نظرًا لأن عيوننا ليست حساسة عند هذا الطول الموجي ، فإن الأرض تبدو "مظلمة".

    الأجسام في درجة حرارة الغرفة (حوالي 300 درجة كلفن) تصدر أيضًا ذروة إشعاعها في الأشعة تحت الحمراء. هم انهم مضيئة في تلك الأطوال الموجية ، لكن الضوء الذي يمكننا اكتشافه بأعيننا هو ليس الإشعاع الذاتي الخاص بهم لكن بالأحرى ينعكس الضوء من مصادر درجات الحرارة المرتفعة (مثل الشمس أو المصابيح المتوهجة).

على سبيل المثال ، انظر إلى الصورة أدناه ، والتي تقارن النطاق المرئي (الضوء المنعكس) بمظهر القط "الأشعة تحت الحمراء الحرارية" (مع درجة حرارة الجسم حوالي 312 كلفن).

ال مجموع الناتج الإشعاعي من مصدر الجسم الأسود (مجمّعًا على جميع الأطوال الموجية) هو دالة قوية جدًا لدرجة حرارته ومقاييسه مثل درجة الحرارة (على مقياس كلفن) إلى القوة الرابعة (T 4).

    إذا تمكنت من ضخ ذرة واحدة إلى حالة طاقة عالية ثم مراقبتها وهي جالسة بهدوء دون مزيد من الاضطراب الخارجي ، فستجد أنها ستصدر سلسلة من الفوتونات مع منفصله، لكن الطاقات مختلفة لأنها فقدت الطاقة من سحابة الإلكترون. وبالتالي ، سيتكون طيفه من سلسلة من القمم الحادة: سيتم تضمين ترددات أو أطوال موجية معينة فقط. سيكون خافتًا (أو مظلمًا) باستثناء القمم. هذا يسمى "طيف خط الانبعاث" لأنك إذا قمت برسم عدد الفوتونات المنبعثة مقابل تردداتها ، فإنها ستشبه سياج اعتصام.

إذا تخيلت نفس الذرة متبقية في حالة طاقة منخفضة ولكنها موضوعة أمام جسم كثيف متوهج ، فستلاحظ طيفًا كان معكوسًا لطيف خط انبعاث الذرة. هنا ، سترى ضوءًا من جسم متوهج في الخلفية على جميع الترددات يستثني حيث يمكن امتصاص فوتونات الجسم بواسطة سحابة الإلكترون. هذا "طيف خط الامتصاص": الظلام عند تلك الترددات المنفصلة حيث يمكن لسحابة الإلكترون امتصاص الطاقة ولكنها ساطعة في مكان آخر. يتم تلخيص الأنواع الثلاثة العامة من الأطياف في الرسم التوضيحي أدناه:


ينبع التضمين العملي الأساسي لهذه الحقائق من حقيقة أن يختلف طيف كل نوع من أنواع الذرات لأن بنيتها الإلكترونية مختلفة. ذرة الهيدروجين لها طيف مختلف عن ذرة الهيليوم ، وذرات الكربون لها طيف مختلف حتى الآن. من الواضح إذن أن طيف خط الانبعاث أو الامتصاص لنجم أو كوكب مرتبط به التركيب الكيميائي.

    في الواقع ، من خلال تحليل مثل هذه الأطياف يمكننا معرفة المحتوى الكيميائي للنجوم والغاز بين النجمي والمجرات الأخرى على الرغم من أنها بعيدة جدًا.

على سبيل المثال ، يوضح الشكل أدناه جزءًا من طيف الشمس عند الأطوال الموجية الصفراء. يتم إنتاج الخطوط المظلمة بواسطة ذرات من المغنيسيوم والحديد والتيتانيوم وعناصر أخرى في الطبقات الخارجية الأكثر برودة للشمس والتي تُرى على السلسلة الساطعة التي تنتجها مناطقها الداخلية الساخنة. يخبرنا التحليل الكمي لهذه الأطياف بالتركيب الكيميائي المفصل للشمس. على سبيل المثال ، العنصر الهيليوم (ثاني أخف وزنا بعد الهيدروجين) تم اكتشافه في طيف الشمس قبل تمت دراسته في مختبر أرضي. انقر على الصورة للحصول على طيف موسع للشمس.

2) في نظام CGS. الجريان هو ليست خاصية جوهرية من المصدر لأنه يعتمد على مسافة المراقب. كلما زاد التدفق ، زادت استجابة أداة معينة. يمكن تعريف التدفق فيما يتعلق بجزء من الطيف الكهرومغناطيسي أو كله.

سيقودك القليل من التفكير إلى إدراك أن التدفق = (إجمالي إنتاج الطاقة للمصدر لكل وحدة زمنية) / (مساحة الكرة التي تمر عبر المراقب مع المركز على المصدر). أو،

حيث F هو التدفق من المصدر ، L هو لمعانه ، و R هي المسافة من المراقب. مثل التعبير عن قوة الجاذبية النيوتونية ، هذا هو "قانون التربيع العكسي".


يكتشف علماء الفلك إشارة لاسلكية محتملة من "عالم غريب" - "يفتح نافذة جديدة"

تم نسخ الرابط

يحدد علماء الفلك بدقة موقع الانفجارات الراديوية السريعة الغامضة

عند الاشتراك ، سنستخدم المعلومات التي تقدمها لإرسال هذه الرسائل الإخبارية إليك. في بعض الأحيان سوف تتضمن توصيات بشأن الرسائل الإخبارية أو الخدمات الأخرى ذات الصلة التي نقدمها. يوضح إشعار الخصوصية الخاص بنا المزيد حول كيفية استخدامنا لبياناتك وحقوقك. يمكنك إلغاء الاشتراك في أي وقت.

قام علماء الفلك الذين يتطلعون إلى أعماق الفضاء باستخدام مصفوفة تلسكوب راديوي بتتبع الاندفاع الراديوي إلى كوكبة Bootes الشمالية. تُظهر البيانات الأولية أن الإشارة تنشأ من كوكب وحيد في نظام النجوم الثنائي Tau Bootes. إذا تم تأكيده ، فسيكون هذا الاكتشاف أول مرة يكتشف فيها علماء الفلك انفجارًا راديويًا من كوكب خارج المجموعة الشمسية خارج نظامنا الشمسي.

الشائع

قاد الاكتشاف الرائد باحثون من جامعة كورنيل في الولايات المتحدة ، والذين قدموا نتائجهم في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية اليوم (16 ديسمبر).

قال الباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه جيك دي تيرنر من جامعة كورنيل: "نقدم واحدة من أولى التلميحات لاكتشاف كوكب خارج المجموعة الشمسية في عالم الراديو.

"تأتي الإشارة من نظام Tau Bootes ، الذي يحتوي على نجم ثنائي وكوكب خارج المجموعة الشمسية.

"نحن نؤيد قضية انبعاث من الكوكب نفسه.

"من قوة واستقطاب إشارة الراديو والمجال المغناطيسي للكوكب ، فهي متوافقة مع التوقعات النظرية."

أخبار علم الفلك: اكتشف العلماء انفجارًا محتملاً من كوكب خارج المجموعة الشمسية (الصورة: جيتي)

أخبار علم الفلك: هل تعتقد أن الفضائيين الأذكياء موجودون في مكان ما؟ (الصورة: EXPRESS)

اقرأ أكثر

تم إرجاع إشارة الراديو إلى هذا الكوكب باستخدام تلسكوب لاسلكي ذو صفيف التردد المنخفض (LOFAR) في هولندا.

لاحظ علماء الفلك أيضًا انبعاثًا راديويًا إضافيًا في نظام Cancri 55 وأنظمة Upsilon Andromedae.

قال Ray Jayawardhana ، مستشار ما بعد الدكتوراه وأستاذ علم الفلك في جامعة كورنيل: "إذا تم تأكيد ذلك من خلال ملاحظات المتابعة ، فإن هذا الاكتشاف الراديوي يفتح نافذة جديدة على الكواكب الخارجية ، مما يمنحنا طريقة جديدة لفحص العوالم الفضائية التي تتكون من عشرات السنين الضوئية. بعيد."

يقع نظام Tau Bootes على بعد 51 سنة ضوئية تقريبًا أو 299،809،890،000،000 ميل من كوكبنا الأصلي.

يستضيف النظام ما يسمى بكوكب المشتري الساخن ، وهو عملاق غازي يشبه كوكب المشتري الذي يدور حول نجمه عن كثب.

لسوء الحظ لعشاق ET المتفائلون ، لا يعني الاكتشاف أن الكائنات الفضائية تحاول الاتصال بنا.

بدلاً من ذلك ، ألقت الانفجارات الراديوية الضوء على المجال المغناطيسي الفريد للمشتري الساخن.

وفقًا لوكالة الفضاء الأمريكية ناسا ، يمكن للأجسام الفلكية ذات الحقول المغناطيسية المتغيرة أن تنتج موجات راديو.

لكن القدرة على دراسة المجال المغناطيسي للكوكب من خلال هذه الانبعاثات يمكن أن تلقي الضوء على إمكانية سكنه.

الحقول المغناطيسية ، مثل تلك الموجودة على الأرض ، تحمي الكواكب من الظواهر الكونية الضارة مثل الإشعاع الفضائي والرياح الشمسية.

قال الدكتور تيرنر: "المجال المغناطيسي للكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض قد يساهم في إمكانية سكنها ، من خلال حماية غلافها الجوي من الرياح الشمسية والأشعة الكونية ، وحماية الكوكب من ضياع الغلاف الجوي".

Astronomy news: The radio burst was traced to the system Tau Bootes in the constellation Bootes (Image: Jack Madden/Cornell University)

Astronomy news: Planets with changing magnetic fields can emit radio waves (Image: GETTY)

READ MORE

The hunt for this radio burst began two years ago when the astronomer and his colleagues examined radio emissions from our Jupiter.

The researchers then scaled up the data to mimic potential signals from Jupiter-like worlds found up to 100 light-years away.

Then, after examing nearly 100 hours of radio observations, a possible signal was detected in Tau Bootes.

Dr Turner said: "We learned from our own Jupiter what this kind of detection looks like.

"We went searching for it and we found it."

Related articles

However, the researcher noted the signal is weak and there is still some uncertainty surrounding its origin.

The astronomers are now making follow-up observations using multiple radio telescopes.

Dr Turner said: "There remains some uncertainty that the detected radio signal is from the planet.


Electronic Charge-Induced Damage

6.5.1 Introduction

Two additional failure mechanisms of very great importance are electrical overstress (EOS) and electrostatic discharge (ESD) they are reviewed in references 40–44 . One difference between the two is the voltage magnitude involved. The dividing line is blurry, but in EOS, tens to hundreds of volts are typical, while in ESD, voltage pulses one to two orders of magnitude higher may develop. Current flow is basic to both EOS and ESD, but the source of the charge is generally different in each mechanism. In EOS large currents flow through device junctions because of excessive applied fields that arise from poor initial circuit design, mishandling, or voltage pulses. Local hot spots at junctions and parasitic transistor behavior between closely spaced devices are some of the features associated with EOS. The destruction of a diode due to EOS is depicted in Fig. 6-21 .

Fig. 6-21 . Damage to protection diode device during electrical-overstress testing.

Courtesy of M. C. Jon, Lucent Technologies, Bell Laboratories Innovations.

Electrostatic-discharge phenomena are part of a broader class of electrical overload environments that cause damage to sensitive electronics. In this category we include high voltages generated by static charge, signal-switching transients, electromagnetic pulses, spacecraft charging, high-power electromagnetic and radio-frequency interference, and lightning. Common to all of these ESD sources are high-voltage pulses that commonly generate large currents (>1 A) of short duration (risetime ∼ 10 ns, decay time ∼ 150 ns). These effects can occur during device processing, assembly into systems, and use of the product by the consumer.

An important cause of ESD is static-charge buildup as a result of triboelectric (rubbing) effects. Peak potentials ranging from tens of volts up to ∼30 kV can be generated this way! Simply walking across vinyl or carpeted floors can result in electrostatic voltages ranging between ∼10 to 30 kV at relative humidities of 20%. Frictional contact with plastic packaging or furniture can generate as much as 20 kV. Pulse currents of more than 150 A have been drawn from metal furniture typical discharge energies are of the order of several to tens of millijoules. At relative humidities of 60 to 90%, charge leaks away, and the tribopotentials are 10 to 100 times smaller, but enough, in some cases, to cause damage. The ordering of triboelectric effects in different materials is illustrated in Table 6-3 . When two materials in the series are rubbed together, the one that is higher in the series acquires a positive potential relative to the lower one.

Table 6-3 . Electrostatic Triboelectric Series

Most positive (+)
Air
Human skin
Asbestos
Fur (rabbit)
Glass
Mica
Human hair
Nylon
Wool
Silk
Aluminum
Paper
Cotton
Steel
Wood
Sealing wax
Hard rubber
Nickel, copper
Brass, silver
Gold, platinum
Acetate fiber (rayon)
Polyester (mylar)
Celluloid
Polystyrene (styrofoam)
Polyurethane (foam)
Polyethylene
Polypropylene
Polyvinyl chloride
Silicon
Teflon
Silicone rubber
Most negative (—)

From R. Y. Moss, IEEE Trans, on Components, Hybrids and Manuf. Tech. 5, 512 (1982).

In discharges of tens of kV the resulting currents cause indiscriminate damage i.e., failures are not specific to any particular component or device. Oxides, interconnections, contacts, and semiconductor junctions of integrated circuits and electro-optical devices are vulnerable. The sensitivity of a device to ESD generally scales inversely to the minimum-size feature. This can be appreciated with reference to Table 6-4 , where discrete devices such as high-speed MOS and compound semiconductor field effect transistors are most sensitive to damage because of their small dimensions.

Table 6-4 . Susceptibility of Various Devices to ESD Damage

DeviceRange of Damage ESD Susceptibility (V)
MOSFET10–100
GaAs FET100–300
EPROM100–500
JFET140–7000
Surface acoustic wave150–500
Operational amplifier190–2500
CMOS250–3000
Schottky diodes300–2500
Thin and thick film resistors300–3000
Bipolar transistors380–7000
Silicon controlled rectifiers680–1000
8085 Microprocessor500–2000

After N. Sclater, Electrostatic Discharge Protection for Electronics, TAB Books, McGraw Hill, Blue Ridge Summit, PA (1990)

Depending on the voltage level, speed of approach and shape of charged bodies, signals can exceed 1 gigahertz, and may reach 5 GHz. At these frequencies equipment cables and stripes on printed-circuit boards act as efficient receiving antennas. In general, the voltage and current necessary to cause damage is one to two orders of magnitude greater than that to cause a temporary upset (e.g., causing a memory change of 0 to 1 or 1 to 0). Thus, conductive coupling through an ESD spark will destroy circuit lines, whereas radiation coupling may only cause upset.


7 types of electromagnetic radiation

  1. Light The visible region of the spectrum is the one most familiar to us because as a species we have adapted receptors (eyes) that are sensitive to the most intense electromagnetic radiation emitted by the Sun, the closest extraterrestrial source. The limits of the wavelength of the visible region are from about 400 nm (violet) to about 700 nm (red). Light is often emitted when the outer (or valence) electrons in atoms change their state of motion: for this reason. Such transitions in the state of electrons are called optical transitions. the color of the light tells us something about the atoms of the object from which it was emitted. The study of the light emitted from the Sun and from distant stars gives information about their composition.
  2. Infrared. infrared radiation, which has wavelengths longer than the visible (from 0.7 μm to about 1 mm), is commonly emitted by atoms or molecules when they change their rotational or vibrational motion. Often this change occurs as a change in the internal energy of the emitting object and is observed as a change in the internal energy of the object that detects the radiation. In this case, infrared radiation is an important means of heat transfer and is sometimes called heat radiation.
  3. The warmth you feel when you place your hand near a glowing light bulb is primarily a result of the infrared radiation emitted from the bulb and absorbed by your hand. All objects emit electromagnetic radiation ( called ” thermal radiation” of the extended text) because of their temperature. Objects of temperatures in the range we normally encounter (say. 3 K to 300 K )emit their most intense thermal radiation in the infrared region of the spectrum. Mapping the infrared radiation from space has given us information that supplements that obtained from the visible radiation.
  4. Microwaves. Microwaves can be regarded as short radio waves, with typical wavelengths in the range of 1 mm to 1 m. They are commonly produced by electromagnetic oscillators in electric circuits. As in this case of microwave ovens. Microwaves are often used to transmit telephone conservation: show a microwave station that serves to relay telephone calls.
  5. Microwaves also reach us from extraterrestrial sources. The most abundant component is the microwave background radiation, which is believed to be the electromagnetic radiation associated with the “Big Bang” fireball that marked the birth of the universe some 10 10 years ago: as the universe expanded and cooled, the wavelength of this radiation was stretched until it is now in the microwave region, with a peak wave, length of about 1 mm. Neutral hydrogen atoms, which populate the region between the stars in our galaxy, are another common extraterrestrial source of microwaves, emitting radiation with a wavelength of 21 cm.
  6. Radio Waves. Radio waves have wavelengths longer than 1 m. They are produced from terrestrial sources through electrons oscillating in wires of electric circuits. By carefully choosing the geometry of these circuits, as in an antenna. We can control the distribution in space of the emitted radiation (if the antenna acts as a transmitter) or the sensitivity of the detector (if the antenna acts as a receiver). Traveling outward at the speed of light, the expanding wave-front of TV signals transmitted on Earth since about 1950 has now reached approximately 400 stars, carrying information to their inhabitants, if any, about our civilization.

Radio waves reach us from extraterrestrial sources, the Sun being a major source that often interferes with radio o TV reception on Earth. Jupiter is also an active source of radio emission. Mapping the radio emission from extraterrestrial sources. Known as radio astronomy, has provided information about the universe that is often not obtainable using optical telescopes.

Furthermore, because the Earth’s atmosphere does not absorb strongly at radio wavelengths, radio astronomy provides certain advantages over optical, infrared, or microwave astronomy on Earth.

A typical result of the observation of our galaxy at radio wavelengths. One of the most startling discoveries of radio astronomy was the existence of pulsed sources of radio waves, first observed in 1968. These objects, known as pulsars,emit very short bursts of radio waves separated in time by intervals of the order of seconds.

This time interval between pulses is extremely stable, varying by less than 10 -9 s. Pulsars are believed to originate from rotating neutron stars, in which electrons trapped by the magnetic field experience large centripetal accelerations owing to the rotation. The highly directional radio emissions sweep by the earth like a searchlight beacon as the star rotates. Pulsars have been observed over the full range of the spectrum, including visible and x-ray wavelengths.

5.Ultraviolet

The radiations of wavelengths shorter than the visible begin with the ultraviolet (1 nm to 400 nm), which can be produced in atomic transitions of the outer electrons as well as in radiation from thermal sources such as the sun.Because the outer atmosphere absorbs strongly at ultraviolet wavelengths, little of this radiation from the sun to the ground.

However, the principal-agent of this absorption is atmospheric ozone, which has been depleted in recent years as a result of chemical reactions with fluorocarbons released aerosol sprays, refrigeration equipment, and other sources. Brief exposure to ultraviolet radiation causes common sunburn, but long-term exposure can lead to more serious effects, including skin cancer. Ultraviolet astronomy is done using observatories carried into earth orbit by satellites.

6:X -rays

X -rays (typical wavelength 0.01 nm to 10 nm) can be produced with discrete wavelengths in individual transitions among the inner (most tightly bound) electrons of an atom, and they can also be produced when charged particles (such as electrons ) are decelerated. X-ray wavelengths correspond roughly to the spacing between the atoms of solids therefore scattering of x rays from materials is a useful way of studying their structure.

X-rays can easily penetrate soft tissue but are stopped by bone and other solid matter, for this reason, they have found wide use in medical diagnosis. X-ray astronomy, like ultraviolet astronomy, is done with orbiting observatories. Most stars, such as the sun, are not strong x-ray emitters however, in certain systems consisting of two nearby stars orbiting about their common center of mass (called a binary system), material from one star can be heated and accelerated as it falls into the other, emitting x rays in the process. Although confirming evidence is not yet available, it is believed that the more massive member of certain x-ray binaries may be a black hole.

7:Gama rays

Gamma rays are electromagnetic radiations with the shortest wavelengths (less than 10 pm). They are the most penetrating of electromagnetic radiations, and exposure to intense gamma radiation can have a harmful effect on the human body. These radiations can be emitted in transitions of an atomic nucleus from one state to another and can also occur in the decays of certain elementary particles for example, a neutral pion can decay into two gamma rays according to π ° → γ + ϒ and an electron and a positron ( the antiparticle of the electron) can mutually annihilate into two gamma rays: e – + e + → γ + γ In general, each such process emits gamma rays of a unique wavelength.In gamma-ray astronomy detection of such radiations (and measurement of their wavelength) serves as evidence of particular nuclear processes in the universe. Watch also:


The history of radio telescopes, 1945–1990

Forged by the development of radar during World War II, radio astronomy revolutionized astronomy during the decade after the war. A new universe was revealed, centered not on stars and planets, but on the gas between the stars, on explosive sources of unprecedented luminosity, and on hundreds of mysterious discrete sources with no optical identifications. Using “radio telescopes” that looked nothing like traditional (optical) telescopes, radio astronomers were a very different breed from traditional (optical) astronomers. This pathbreaking of radio astronomy also made it much easier for later “astronomies” and their “telescopes” (X-ray, ultraviolet, infrared, gamma-ray) to become integrated into astronomy after the launch of the space age in the 1960s. This paper traces the history of radio telescopes from 1945 through about 1990, from the era of converted small-sized, military radar antennas to that of large interferometric arrays connected by complex electronics and computers from the era of strip-chart recordings measured by rulers to powerful computers and display graphics from the era of individuals and small groups building their own equipment to that of Big Science, large collaborations and national observatories.

This is a preview of subscription content, access via your institution.


Watch the video: اهم 9 ظواهر فلكية في 2021 (شهر اكتوبر 2021).