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Die Radioastronomie - Referat
Vortrag – Radioastronomie
· Mit Fernrohren und Spiegelteleskopen sind nur sichtbare elektromagnetische Wellen empfangbar.
· Himmelskörper senden aber auch infrarotes, ultraviolettes Licht aus.
· Eine auffällige Gruppe von Sternensystemen bilden die Radiogalaxien, welche intensive Radiostrahlung aussenden.
· Quelle der Strahlung sind Materieströme mit hoher Geschwindigkeit aus Sternensystemen.
Geschichtliches:
· Karl Guthe Jansky :
· 22. Oktober 1905 in Norman, Oklahoma, geboren
· amerikanische Physiker, Radioingenieur
· studierte bis 1927 an „University of Wisconsin“
· ab 1928 an „Bell Laboratories“ in Holmdel, New Jersey
· nach monatelangen Untersuchung 1931 Entdeckung, dass Quelle bisher unidentifizierter Radiointerferenzen stellaren Ursprungs ist.
· 1932 empfing er als 1. das Rauschen aus dem Weltraum, wodurch er zur Feststellung gelangte, dass kosmische Objekte Strahlung im Radiofrequenzbereich aussenden
· Gestorben am 14. Februar 1950 in Red Bank, New Jersey
· zur Ehre wurde die Einheit Jansky für die spektrale Leistungsflussdichte eingeführt
· seine Entdeckung führte mit der wissenschaftlich-technischen Entwicklung zur Allwellenastronomie, welche die unterschiedlichen Bereiche elektromagnetischer Wellen von außerirdischen Quellen untersucht
· neben optischer Strahlung passieren also auch weitere Radiostrahlungen die Atmosphäre und gelangen bis zur Erdoberfläche, daher bildete sich als 1. Zweig der nichtoptischen Astronomie, die Radioastronomie
· ihr verdanken wir viele grundlegende Erkenntnisse über den Aufbau Weltalls und die Natur, der dort ablaufenden Prozesse
· Beobachtungen des von Erdatmosphäre zurückgehaltenem elektromagnetischem Spektrum können erst seit Kurzem durchgeführt werden, denn mit Möglichkeit Satelliten und Geräte ins Weltall zu schicken entstanden die Röntgen- und Infrarotastronomie, die Untersuchungen in den Wellenlängenbereichen Gamma- und Röntgenastronomie mit den speziell benötigten Satelliten durchführen
· sehr bekannt sind Kartierungen Himmels im Röntgenfrequenzbereich durch Satelliten UHURU, EINSTEIN, ROSAT
· durch die in den 90’ern gestarteten Satelliten und dem Weltraumteleskop HUBBLE wurden im letzten Jahrzehnt zahlreiche neue kosmische Objekte entdeckt und so das astronomisches Wissen vertieft
Radioteleskope heute und ihre Aufnahmequellen:
Wie funktioniert ein Radioteleskop ?
· Radiostrahlung wird durch Parabolspiegel gesammelt, durch speziellen Empfänger zu elektrischen Signalen umgewandelt und dann verstärkt zur Anzeige gebracht
PRO und CONTRA der Radioteleskope gegenüber den Teleskopen der optischen Astronomie:
PRO:
· Spiegel der RT müssen nicht so glatt sein
· Beobachtungen am Tag möglich
· daher mehr Sammelmöglichkeit von Strahlung
Beobachtungen der Schwingungen von Atomen, Molekülen und Radiostrahlung verursachenden subatomaren Teilchen sind möglich
CONTRA:
· ungeschützte Aufbewahrung im Freien
· müssen für vernünftige Beobachtungen relativ groß sein
· können nur einen großen Himmelspunkt anpeilen und kein übliches Bild erzeugen
· schlechteres Auflösungsvermögen
· selbst Radioteleskop in Effelsberg (Spiegeldurchmesser = 100m) nur Auflösung von 8 Bogenminuten (⅓ vom Vollmonddurchmesser) und größte, starres Radioteleskop in Arecibo, Puerto Rico (Spiegeldurchmesser = 305m) leistungsmäßig nicht viel besser
· Grund für schlechte Auflösungen sind relativ großen Wellenlängen zwischen wenigen Millimetern und mehreren Metern
· Trennschärfe also von Durchmesser und beobachteten Wellenlänge abhängig
· für Vergleich der Qualität von Radioteleskopen und optischen Teleskopen sind die Kombination verschiedener Radioteleskope in großem Abstand nötig (= Inferometrie )
· Es besteht die Möglichkeit Radioteleskope unterschiedlicher Kontinente zusammenzuschalten und so die Auflösung der Details im Millisekundenbereich zu halten
· es gibt auch direkt verbundene Radioteleskope
· Radioteleskope sind den Optischen um einen Faktor 1000 überlegen, auch dadurch, dass wie gesagt Beobachtung von Atomen, Molekülen und Radiostrahlung verursachenden subatomaren Teilchen möglich sind
· Wasserstoff bei Wellenlänge von 21cm besonders hell
· durch Untersuchungen mit 21cm – Linie wurde Spiralstruktur der Milchstraße und deren Dynamik entdeckt
· auch Objekte explosiven Ursprungs senden Radiowellen aus
· Radioquellen, wie z.B. Cassiopara A (Kassiopara) und Taurus A (Stier) = Reste von Supernova Explosionen
· hellsten Radiowellen stammen von Milchstraße und anderen weit entfernten Objekten
· beispielsweise Cygnus A (ist eine unbekannte Energiequelle, die stark fokussierte Strahlung entsendet, welche sich beidseitig des Galaxiekerns zu leuchtenden Klumpen aufschiebt
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