Радиоастрономия не слушает небо в поисках контакта
|
В фильме 1997 года «Контакт» Элли Эрроуэй играет молодого радиоастронома, которого играет Джоди Фостер. У Элли есть миссия по обнаружению инопланетной жизни, и в одной известной сцене, снятой в Очень Большом Массиве, она сидит на краю обсерватории, слушая радиозвуки неба с антенными тарелками на заднем плане. Это замечательный кинематографический момент, подчеркивающий одинокий поиск правды Элли, и он стал настолько культовым, что многие посетители VLA делают «этот снимок» самих себя в наушниках перед радиотарелкой. Но какой бы прекрасной и поэтичной ни 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 все 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 пространство, по сути, представляет собой вакуум, звуки не могут распространяться в пространстве. Если бы астрономы слушали небо, все, что они услышали бы, — это тишина. Радио – это форма света. Это похоже на видимый свет, но с гораздо большей длиной волны. В то время как видимый свет имеет длину волны по шкале атомов, длина волны радиоизлучения варьируется от толщины карандашного стержня до длины, превышающей длину автобуса. |
Поскольку длина радиоволн соответствует человеческому масштабу, технология радиоастрономии часто сильно отличается от технологии оптической астрономии. Есть широкое сходство. Как в оптической, так и в радиоастрономии отражающие поверхности используются для фокусировки света на детекторе или приемнике, который затем преобразует свет в цифровой сигнал. Затем 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 четче 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 создаем массивы блюд меньшего размера. Каждая тарелка антенны действует как часть большого зеркала. Затем астрономы могут смоделировать общегородскую тарелку, объединив данные из множества меньших тарелок. |
Другой фактор заключается в том, что радиосвет часто намного слабее видимого света, и есть много вещей, которые создают радиосвет. Это означает, что радиотелескопы должны быть защищены от предметов повседневного обихода, таких как сотовые телефоны и компьютерное оборудование, которые излучают радиоизлучение. Антенные приемники также должны быть очень холодными. Объекты при комнатной температуре излучают много слабого радиоизлучения, которое может повлиять на точность данных наблюдений, поэтому приемники 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. Это наиболее известно с пульсарами, где электрические всплески энергии нейтронной звезды преобразуются в слышимые хлопки. Астрономы также преобразовали такие явления, как бурное полярное сияние Юпитера или вой далекой туманности. Эти звуки могут дать нам эмоциональную связь с космосом, но, как и сцена из «Контакта», они являются просто поэтической интерпретацией радиосвета, который мы ловим. |
Источник |
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
|