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北京天文馆 天文学词典

 水共山华 2014-10-19
英文名称 中文名称 词义解释
radio astronomy射电天文学利用射电波、尤其是波长从微波波段(几厘米)向长波方向伸展的范围内的电磁辐射研究宇宙的学科。红外天文学和传统射电天文学之间的毫米波天文学,严格说来也是利用射电波,但通常被看成是一门独特的次级学科。射电天文学在宇宙探索中,特别是在背景辐射、中性氢区、电离氢区、脉冲星、射电星系、类星体和超新星遗迹等等射电源的研究中起着极其重要的作用。 来自太阳系以外的射电波是卡尔·央斯基在1930年代初最先探测到的(表现为无线电通讯设备中的噪声),但当时几乎没有引起天文学家的注意,只有格罗特·雷伯制造了一台射电望远镜专用于研究这一新发现的现象,并在1930年代单枪匹马进行了跟踪观测。第二次世界大战期间,雷达的发展为后来碱为射电天文学的研究打下了技术基础:天文射电噪声源也曾被战时雷达设备探测到,到了战后,有雷达工作经验的科学家和剩余的雷达设备双双齐备,使射电天文学得以立即起步。射电天文学初期的开创性发展在英国最为强劲:伯纳德·洛弗尔指导建造了现在以他的姓氏命名的坐落在焦德雷班克的射电望远镜,而马丁·赖尔则在剑桥领导一个射电天文学家小组与之竞争。 从地球表面进行射电天文研究之所以可能,是因为地球大气让射电波通过。事实上,地球大气阻挡了大多数波长的电磁辐射,只有可见光、部分红外辐射和毫米波辐射、以及波长大致在1厘米~30米范围内的大量射电波能够穿过大气中的一些“窗口”到达地面。 虽然很多射电噪声源与银河系内的天体(如蟹状星云)有关,但1950年代射电天文学最重要的发现则是大量远在银河系以外的射电星系。射电星系在很多方面很像射电宁静星系,但发出的射电噪声要比一般星系如银河系或仙女座星系多得多。大约与此同时,苏联物理学家提出了同步加速辐射理论,解释了强大射电噪声如何产生。正是射电天文学首先证明宇宙是一个处处有风暴的场所,因为一些星系核的活动正在释放巨大的能量。 射电星系用光学天文方法观察时一般都很暗弱,所以,将射电源与光学星系相证认就成了确定河外射电源位置的重要途径。1960年,发现一个暗弱射电星系的红移等于0.46,是当时已知的最遥远天体。这促使光学天文学家在射电星系的光学对应体中搜寻更多破记录的红移,从而导致几年以后类星体的发现。从那时以来,类星体已经用干涉测量等各种方法进行过详细研究。干涉测量能够测出射电源结构中精微到0.001角秒的细节,这相当于测量15 000公里外一个棒球的角直径。到了1990年代,红移记录已经提高到4以上(相当于回顾大爆炸以来字宙历史的90%),射电天文学家记录在案的河外射电源也超过了20 000个,而收录在天体表中的光学星系大约超过50 000个(大视场天空照片拍摄的光学星系比这要多得多,但它们从未仔细研究过;已编目河外射电源中,证认出光学对应体的刚刚超过半数)。  1960年代射电天文学的成就,还包括阿尔诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊偶然发现背景辐射,以及乔丝琳·贝尔-伯内耳偶然发现脉冲星。背景辐射的发现改变了宇宙学的方向,因为它向天文学家证明确实发生过大爆炸,从而使早期宇宙研究成为体面的科学课题;脉冲星的发现则证明我们银河系内也在发生暴烈事件,并指出了导致后来证认恒星质量黑洞的研究方向。要解释类星体和射电星系的能源,则要求大得多的含数百万倍太阳质量的黑洞。 不过,射电天文学揭示的并不仅仅是宇宙中的暴烈现象。早在射电天文学发展初期的1950年代,太空氢云就已经根据波长21厘米的特征辐射得到证认。这些工作不但为研究银河系中氢的分布,而且为研究氢的运动提供了方法——因为这一辐射的波长测定得极其精密,所以发射星云的运动可以十分可靠地根据它们的多普勒效应计算出来。正是21厘米射电图才第一次无可怀疑地证明银河系真的是一个有着旋臂的自转旋涡星系。同样的方法也能测绘近邻星系,比如仙女座星系的图,结果表明它们与我们银河系十分相似。 射电天文学也是证认星际分子的主要工具。1963年前找到的太空化合物只有次甲基(CH)和氰基(CN);射电天文方法证认的第一种星际化合物(羟基OH)是1963年根据波长18厘米的频谱特征探测到的,迄今在星际云中已经证认了很多分子,其中大多数是用的毫米波天文学技术。  射电技术也能用于研究太阳,因为太阳黑子和太阳耀斑等特征也发出射电辐射。木星也是一个微弱的射电噪声源;不过太阳系的其他行星和卫星则是射电宁静天体,尽管可利用它们反射的射电波进行研究(雷达天文学)。但是,1940年代以来射电天文学发展的最重要的特色,并不在于它提供了更多的关于我们已经在光学波段很了解的天体的信息,而是它发现了用任何其他方法不可能发现的全新的、意外的天体,从而开辟了一条研究宇宙的新道路。  
radio galaxy射电星系任何发射强大射电波的星系。大约每100万个星系中有一个可分类为射电星系,而一个射电星系的典型射电“亮度”约等于银河系的100万倍。这种活动可能与存在于星系中心的、很多方面与类星体相似的黑洞有关。  
radio source射电源严格说,任何射电噪声源都是射电源,但宇宙学家用射电源特指射电星系和类星体。  
radio telescope射电望远镜收集并研究来自太空的射电波的整个系统。一台射电望远镜的组成部分包括一具收集射电噪声的天线、一个放大器和一个接收机/记录仪。射电望远镜的大小和形式相差悬殊,有些采用巨大的全可动抛物面天线,如洛弗尔望远镜;另一些则由架设在很大场地上的一排排长导线组成。  
radio waves射电波波长从几毫米(红外辐射的长波端)直到数百公里——原则上可以无限长——的电磁辐射。  现在我们所称的射电波的存在是詹姆斯·克拉克·麦克斯韦在1860年代预言的;麦克斯韦推导出一组方程式,描述了电磁扰动在空间传播的特性,发现它们以光速传播,从而揭示光本身也是电磁波的一种形式。1888年,德国物理学家海因里希·赫兹(1857-94)首次展示了人工产生的麦克斯韦预言的长波电磁辐射;但来自太空的射电波直到1930年代才探测到(见射电天文学)。  
RATAN 600拉坦600[射电望远镜]坐落在高加索山脉的射电望远镜,由安放在直径600米(实际上是576米,讲成600米比较上口)圆周上的895块各宽2米的金属板组成。这些板可通过电子线路连接起来作为单一抛物面天线进行观测,或者,圆周的每个象限作为独立的天线系统使用。  
Reber,Grote雷伯雷伯,格罗特(1911-?),获悉卡尔·央斯基发现太空无线电噪声后成为第一位射电天文学家的美国无线电爱好者。1937年雷伯在伊利诺伊州他家的后院建造了第一具专用的射电望远镜。虽然雷伯在射电波段研究宇宙先于其他任何人好几年,但他始终没有汇入天文学界的主流,他最后(1954年)定居在远离一切人工射电噪声源的塔斯马尼亚岛,在那里可以观测南部天空,包括银河系的中心。1990年代中期他仍然积极从事这样的观测。  
recession of galaxies星系退行膨胀宇宙中星系(严格讲应是星系团)彼此分开的运动,它是由星系之间空间的伸展,而非星系通过空间运动所造成。见红移。  
recombination复合当宇宙年龄大约为300 000年、并已冷却到发生电子与核结合成电中性原子的过程。这种情况出现在与今天太阳表面相近的温度下,即开氏6 000度左右。由于此前从未存在过中性原子,所以上述过程严格讲应该是“结合”而不是“复合”;但“复合”一词乃从等离子体研究借用,而等离子体是先加热到形成离子,然后再让它冷却并复合。见大爆炸。  
recombination era复合时代发生复合的时期,见复合。  

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