Водородное небо

Авторы: Дж. Дики (UMn), Ф. Локман (NRAO), SkyView

Пояснение: Межзвездное пространство заполнено чрезвычайно разреженными газовыми облаками, состоящими в основном из водорода. Нейтральный атом водорода (астрономы называют его сокращенно HI) состоит из одного протона и одного электрона. Протон и электрон вращаются подобно волчкам, но при этом возможны лишь две взаимных ориентации: оси вращения могут быть либо параллельными либо антипараллельными. Смена конфигурации атома водорода в межзвездном пространстве с параллельной на антипараллельную -- явление чрезвычайно редкое, которое, когда оно происходит, сопровождается излучением радиоволн с длиной, равной около 21 сантиметра с частотой в точности равной 1420 МГц. Настроив на эту частоту радиотелескопы, астрономы построили карты распределения нейтрального водорода на небесной сфере. На приведенном здесь рисунке представлена одна из таких карт, построенных по данным HI обзора всего неба. Проходящая через центр горизонтальная линия, пересекающая все небо, -- это плоскость Млечного Пути -- нашей Галактики. На этом изображении в условных цветах нет звезд -- одни только диффузные газовые облака размером от десятков до сотен световых лет, концентрирующиеся к плоскости Галактики. Видно, что газовые облака образуют структуры, напоминающие дуги и петли, обязанные своим существованием активности звезд галактического диска.

Радионебо: настройтесь на 408 МГц

Авторы: К. Хаслам и др., Радиоастрономический институт Макса Планка , Виртуальный телескоп Скайвью

Пояснение: Настройте Ваш радиотелескоп на частоту 408 МГц и посмотрите на небо. Вы сможете увидеть то, что "показывают" на частоте между 13 и 14 каналами американского телевидения. В 1970-х годах большие антенны трех обсерваторий - Джодрелл Бэнк, радиоастрономического института Макса Планка и обсерватории Паркс - были задействованы для составления карты всего неба. Космическое радиоизлучение на этой частоте генерируют электроны, движущиеся по спиралям вдоль линий магнитного поля. На составленной карте, представленной в условных цветах, плоскость Галактики проходит горизонтально через центр, однако не видно ни одной звезды . Вместо этого светятся яркие источники вблизи плоскости Галактики: далекие пульсары, области звездообразования, остатки вспышек сверхновых и большие петлеобразные структуры - пузыри, выдутые близкими звездами . Среди внегалактических источников на радионебе светит галактика Кентавр A (над плоскостью Галактики правее центра) и Большое Магелланово Облако (под плоскостью правее центра).

Авторы: Jayanne English (U. Manitoba) et al., CGPS, CNRC

Пояснение: Оболочки древних сверхновых, коконы, окружающие новорожденные звезды, светящиеся точки далеких квазаров - вот что в первую очередь привлекает внимание в этом замечательном виде на созвездие Лебедь. Это изображение в условных цветах покрывает на небе область поперечником около 10 градусов, но это лишь малая часть Канадского обзора плоскости Галактики в радиодиапазоне. Диффузные полосы ионизованного газа текут через доминирующую область звездообразования, расположенную на расстоянии около 6000 световых лет. Две заметные оболочки сверхновых включают коричневую глобулу в нижнем левом углу и белую неровную сферу вверху справа. Слева от коричневой глобулы находится туманность Северная Америка. Звездные коконы видны по всему изображению как яркие белые сгустки. Некоторые из этих звезд в будущем превратятся в оболочки сверхновых. Сияние далеких квазаров видно здесь только как красные точки.

При сопоставлении вида неба в световых и радиолучах мы обратили бы внимание на странное, на первый взгляд, несоответствие: на месте многих оптически ярких звезд не было бы видно даже слабых "радиозвезд", в то время как нек-рые оптически слабые объекты, невидимые невооруженным глазом, в радиолучах были бы очень яркими. При помощи сильного оптич. телескопа на месте нек-рых ярких "радиозвезд" мы увидели бы далекие туманности и слабые звездобразные объекты - галактики и квазары. Самым ярким объектом "радионеба" остается Солнце (из-за близости к нам). Однако мощность его радиоизлучения в миллионы раз меньше оптического. Это сравнение показывает, насколько слабо, вообще говоря, радиоизлучение космоса и почему его интенсивное исследование стало возможным лишь после создания гигантских высокочувствит. радиотелескопов. Вторым по потоку радиоизлучения источником явл. галактич. туманность в созвездии Кассиопеи (радиоисточник Кассиопея А) - остаток вспышки сверхновой звезды. Но уже следующим по наблюдаемому потоку излучения объектом явл. радиоисточник в созвездии Лебедя, отождествляемый с далекой (расстояние ок. 200 Мпк) слабой (16-й звездной величины) туманностью (радиогалактика Лебедь А). Абсолютное большинство наиболее мощных радиоисточников на "радионебе" - внегалактич. объекты (радиогалактики и квазары).

Непрерывное радиоизлучение явл. излучением больших ансамблей заряженных частиц (прежде всего электронов). Быстро и хаотически меняющийся во времени "радиошум" "размазан" по широкому интервалу радиочастот, т.е. имеет непрерывный частотный спектр. Одна из задач радиоастрономич. исследований - определение спектр. распределения потока энергии, приносимого радиоволнами от космич. объектов. Спектр. состав радиоизлучения - важная характеристика механизма излучения. Осн. механизмами непрерывного радиоизлучения явл. тормозное излучение, магнитотормозное излучение и (в т.ч. синхротронное излучение). Осн. механизм радиоизлучения в линиях связан с переходами между уровнями энергии атомов и молекул.