Субмиллиметровая астрономия - Submillimetre astronomy

Обсерватории Калифорнийский технологический институт Субмиллиметровая на Мауна Кеа обсерватории был введен в эксплуатацию в 1988 году, и имеет 10,4 м (34 футов) блюдо

Субмиллиметровая астрономия или субмиллиметровая астрономия (см. Различия в написании ) - это отрасль наблюдательной астрономии, которая проводится на субмиллиметровых длинах волн (т. Е. Терагерцовом излучении ) электромагнитного спектра . Астрономы помещают субмиллиметровый диапазон волн между дальним инфракрасным и микроволновым диапазоном волн, обычно от нескольких сотен микрометров до миллиметра . В субмиллиметровой астрономии до сих пор принято указывать длины волн в микронах - старом названии микрометра.

Используя субмиллиметровые наблюдения, астрономы исследуют молекулярные облака и ядра темных облаков с целью прояснить процесс звездообразования от самого раннего коллапса до звездного рождения . Субмиллиметровое наблюдение этих темных облаков может быть использовано для определения химических содержаний и механизмов охлаждения для молекул , которые содержат их . Кроме того, субмиллиметровые наблюдения дают информацию о механизмах образования и эволюции галактик .

С земли

Панорамный вид плато Чаджнантор, охватывающий примерно 180 градусов с севера (слева) на юг (справа), показывает антенны большой миллиметровой решетки Атакамы .

Наиболее существенными ограничениями при обнаружении астрономического излучения на субмиллиметровых длинах волн с помощью наземных обсерваторий являются атмосферное излучение, шум и затухание. Как и в инфракрасной области , в субмиллиметровой атмосфере преобладают многочисленные полосы поглощения водяного пара, и наблюдения возможны только через «окна» между этими полосами. Идеальное место для наблюдений в субмиллиметровом диапазоне - сухое, прохладное, со стабильными погодными условиями и удаленность от городских населенных пунктов. Только несколько таких сайтов были идентифицированы. К ним относятся Мауна-Кеа ( Гавайи , США), обсерватория Льяно-де-Чаджнантор на плато Атакама ( Чили ), Южный полюс и Ханле в Индии (Гималайский участок Индийской астрономической обсерватории ). Сравнения показывают, что все четыре участка отлично подходят для субмиллиметровой астрономии, и из них Мауна-Кеа является наиболее авторитетной и, возможно, самой доступной. В последнее время наблюдается некоторый интерес к высокогорным арктическим местам, в частности к Саммит-станции в Гренландии, где показатель PWV ( осажденный водяной пар) всегда лучше, чем на Мауна-Кеа (однако экваториальная широта Мауна-Кеа 19 градусов означает, что здесь можно наблюдать больше южное небо, чем Гренландия).

На площадке обсерватории Льяно-де-Чажнантор находится экспериментальный объект Atacama Pathfinder Experiment (APEX), крупнейший субмиллиметровый телескоп, работающий в южном полушарии, и крупнейший в мире проект наземной астрономии, Atacama Large Millimeter Array (ALMA), интерферометр для наблюдений в субмиллиметровом диапазоне длин волн. 54 12-метровых и 12 7-метровых радиотелескопов. Субмиллиметровая Массив (SMA) является еще одним интерферометром, расположенного на Маун Кеа, состоящий из восьми диаметра радиотелескопов 6 метров. Самый большой из существующих субмиллиметровых телескопов, телескоп Джеймса Клерка Максвелла , также находится на Мауна-Кеа.

Из стратосферы

С помощью высотных воздушных шаров и самолетов можно подняться над еще большей атмосферой. BLAST эксперимент и СОФИА два примера, соответственно, хотя СОФИЯ может также обрабатывать ближней инфракрасной области наблюдения.

С орбиты

Сравнение
Имя Год Длина волны Диафрагма
Человеческий глаз - 0,39-0,75 мкм 0,01 м
SWAS 1998 г. 540-610 мкм 0,55 - 0,7
Гершель 2009 г. 55-672 мкм 3,5 м

Космические наблюдения на субмиллиметровых длинах волн устраняют наземные ограничения атмосферного поглощения. Первым в космос субмиллиметровым телескопом стал советский БСТ-1М, расположенный в отсеке научной аппаратуры орбитальной станции "Салют-6" . Он был оснащен зеркалом диаметром 1,5 м и предназначался для астрофизических исследований в ультрафиолетовой (0,2 - 0,36 мкм), инфракрасной (60 - 130 мкм) и субмиллиметровой (300 - 1000 мкм) областях спектра, представляющих интерес. тем, кому интересно, что дает возможность изучать молекулярные облака в космосе, а также получать информацию о процессах, происходящих в верхних слоях земной атмосферы .

Субмиллиметровом астрономический спутник (SWAS) был выведен на околоземную орбиту 5 декабря 1998 года в качестве одного из НАСА (Smex) миссия «s Программы Малых Explorer. Миссия космического корабля - проводить целенаправленные наблюдения за гигантскими молекулярными облаками и ядрами темных облаков. В центре внимания SWAS находятся пять спектральных линий: вода (H 2 O), изотопная вода (H 2 18 O), изотопный монооксид углерода ( 13 CO), молекулярный кислород (O 2 ) и нейтральный углерод (CI).

Спутник SWAS был перепрофилирован в июне 2005 года для поддержки миссии NASA Deep Impact . SWAS предоставил данные о производстве воды на комете до конца августа 2005 года.

Европейское космическое агентство приступило к миссии космического базирования , известной как Herschel Space Observatory (прежнее название Far Infrared и Субмиллиметровая телескоп или FIRST) в 2009 году Гершель развернут большой зеркальный когда - либо запущен в космос и изучал излучение в дальней инфракрасной области и субмиллиметрового диапазоны волн. Вместо того , чтобы на орбите Земли, Гершель вошел в Лиссажу орбиту вокруг L 2 , второй точки Лагранжа системы Земля-Солнце. L 2 расположен примерно в 1,5 млн км от Земли, и размещение там Гершеля уменьшило помехи инфракрасного и видимого излучения Земли и Солнца. Миссия Гершеля была сосредоточена в первую очередь на происхождении галактик и галактических образованиях.

Смотрите также

Рекомендации

Внешние ссылки