Космический источник

Cтраница 4

Проблема с интерферометри-ческими системами, показанными на рисунках 1.6 и 1.7, состоит в том, что кроме сигнала от источника на выходе приемника присутствуют шумы от других источников, таких, как галактическое фоновое излучение, тепловое излучение земной поверхности, принятое боковыми лепестками антенны, и собственные шумы усилителей приемника. Суммарная мощность шума приемника на несколько порядков превышает сигнал любого космического источника, за исключением нескольких наиболее ярких. Уровень смещения пропорционален усилению приемника, изменение которого трудно учесть полностью. Из-за появляющегося по этой причине дрейфа уровня выходного сигнала снижается точность измерения интерференционных лепестков и трудно обнаруживать слабые источники. По методике 1950 - х годов выходной сигнал приемника обычно записывали на диаграммную ленту и сигнал мог теряться, если уровень смещения выводил перо самописца за пределы шкалы. [46]

К объяснению принципа взаимности в теории антенн. [47]

Для очень направленных приемных антенн, подключенных к приемникам высокой чувствительности, часто бывает необходимо знать так называемую шумовую температуру ГА. Мощность шумов антенны, зависящая от собственных тепловых шумов, невелика. Шумы антенны главным образом определяются поступающим на вход приемника шумовым радиоизлучением от космических источников, а также тепловым излучением земной атмосферы и предметов, расположенных вблизи антенны. [48]

Эксперимент другого типа связан с обнаружением уже существующего в природе гравитационного излучения. Предположим, что вне Земли или даже вне Солнечной системы существуют источники гравитационного излучения. Как можно было бы обнаружить гравитационные волны, приходящие на Землю от такого космического источника. Возможно ли вообще существование таких источников. [49]

Плоскость этого диска совпадает с плоскостью, в которой движутся компоненты двойной системы, его диаметр составляет несколько миллионов километров, а толщина меньше 150000 км. Работа гравитационных сил частично превращается в кинетическую энергию движения газа, частично, из-за трения, переходит в тепло и разогревает аккрецирующий газ, который начинает интенсивно пз - Лучать рентгеновские лучи. Светимость диска может в сотни тысяч раз превосходить общую светимость Солнца, поэтому поиск черных дыр целесообразно вести, изучая мощные компактные космические источники рентгеновского излучения. [50]

S. Чувствительность приборов для регистрации излучения космических источников. [51]

Наиболее высокой чувствительностью в вакуумной УФ-мяг-кой рентгеновской области спектра обладают спектрометры космического телескопа им. Хаббла, обсерваторий Лайман и АКСАФ. Однако их чувствительность на 3 - 5 порядков ниже той, которая необходима для наблюдения спектров, наиболее удаленных источников-квазаров с большим красным смещением. Эти данные показывают задачи и перспективы развития спектроскопии космических источников, которая в настоящее время является одной из важнейших областей астрофизических исследований. [52]

Физические причины отсутствия штарковского уширения в наблюдаемых профилях РРЛ при неоднородном распределении электронной плотности в туманности вполне очевидны. Они связаны с тем, что с понижением частоты растет поглощение в плазме и постепенно она становится непрозрачой. Приведенные на рис. 2.10 результаты измерения ширины линий относятся к - переходам, для которых продвижение к большим п связано с уменьшение частоты. В этом случае, проводя наблюдения различных линий одного и того же, но структурно неоднородного космического источника, состоящего, например, из ядра и оболочки, мы на самом деле исследуем различные области этого источника. Для РРЛ с высокими п, т.е. на более низких частотах, ядро становится непрозрачным. Излучение спектральных линий из него не выходит. Принимаемые линии формируются в оболочке туманности, где плотность существенно ниже и оказывается недостаточной для проявления штарковского уширения. [53]

Потоки энергии через открытую систему земная мантия и атмосфера. [54]

Нашу Землю можно рассматривать как гигантскую открытую систему, в которой на протяжении последних 4 5 миллиардов лет разыгрываются процессы самоорганизации и эволюции. Процессы эволюции на Земле по существу развертывались в тонком слое земной поверхности, толщина которого составляет лишь незначительную долю радиуса Земли, - слое, состоящем из скальных и осадочных пород, вод и атмосферы. Эволюция в поверхностных слоях Земли охватывает геологические, атмосферные и биологические процессы. Энтропийными насосами, приводящими в действие эти процессы эволюции, служат Солнечное излучение и запасы энергии в ядре Земли, передаваемые поверхностным слоям посредством теплопроводности и тепловой конвекции, радиоактивного излучения, извержений вулканов, энергии тектонических движений. В качестве космического источника энергии следует также упомянуть космическое излучение, хотя оно составляет не более 0 1 % солнечного излучения. На рис. 3.2 представлена схема термодинамических потоков энтропии и энергии, или свободной энтальпии, через поверхность рассматриваемой открытой системы, имеющей форму сферической оболочки. Возможные процессы самоорганизации и эволюции на Земле приводятся в действие перепадом, или градиентом, температур между Солнцем или ядром Земли с одной стороны и температурой космического пространства ( фонового излучения) с другой стороны. Собственное излучение Земли оказывает лишь пренебрежимо слабое влияние на температуру Солнца или космического пространства, поэтому Землю можно рассматривать как пассивную систему, сквозь которую прокачивается энергия. [55]

Успешно исследуются радиоизлучения космических объектов и др. Радиоспектроскопия позволяет исследовать электромагнитные излучения радиодиапазона квантовых переходов между энергетическими уровнями взаимодействий в веществе, которые незаметны для оптической спектроскопии. Современные методы радиоспектроскопии дают возможность также измерять спектры множества радиоисточников Вселенной, что позволило в начале 60 - х годов начать научно-исследовательские работы по поиску внеземных цивилизаций. Открыты спектральные частоты многих химических элементов органических и неорганических молекул межзвездных и межпланетных систем. Открыто реликтовое ( микроволновое фоновое) излучение в частотном радиодиапазоне волн. Обнаружены тепловые, нетепловые и синхротропные радиоизлучения космических источников, изучена физика спектрального излучения радиолиний атомов и молекул космических сред Вселенной, что позволяет определять их многие физико-химические свойства. Установлено, что излучение центра нашей Галактики представляет широкий диапазон электромагнитных волн: от радиоволн до гамма излучений. [56]

Ханбери Браун и Твис ( Hanbury Brown and Twiss, 1954) показали, что флуктуации интенсивности сигналов от двух удаленных антенн после прохождения квадратичных детекторов, являются результатом гауссовых флуктуации напряженности полей и коррелируют друг с другом. Степень корреляции меняется пропорционально квадрату видности, которая была бы получена в обычном интерферометре при сложении сигналов до детектирования. Интерферометр интенсивности имеет то преимущество, что отсутствует необходимость сохранения фазы радиочастотных сигналов до места их обработки. Это упрощает использование длинных баз, размер которых в данном случае достигал 10 км. Недостаток интерферометра интенсивности состоит в необходимости высокого отношения сигнал / шум, и даже для Лебедя А и Кассиопеи А - двух космических источников с наибольшими потоками, приходилось конструировать большие дипольные решетки, работавшие на частоте 125 МГц. Интерферометр интенсивности обсуждается далее в разд. [57]

Общая теория относительности Эйнштейна [10] предсказыва-вает, что массы, совершающие ускоренное движение, излучают гравитационные волны, распространяющиеся со скоростью света. Согласно теории, гравитационное поле в любой точке описывается тензором, поэтому потенциал задается десятью числами, ( Существуют теории, альтернативные тензорной, например теория Бранса - Дике [5], являющаяся модификацией теории Эйнштейна. Она предсказывает существование смешанного скаляр-но-тензорного излучения. Однако, поскольку в настоящей главе обсуждаются вопросы детектирования гравитационных волн, различие между типами гравитационного излучения является несущественным. В отличие от электромагнитных волн, которые генерируются дипольными источниками, наинизшим массовым мультиполем, который может генерировать гравитационное излучение, является квадруполь. Излучение представляет собой распространяющееся изменение кривизны пространства - времени. Генерируемое высокоэнергетическими космическими источниками, подобно волнам на поверхности моря, оно движется во Вселенной. Источниками гравитационного излучения могут являться коллапсы звезд, рождение сверхновых, пульсары, соударения черных дыр и быстро вращающиеся двойные звезды. [58]

Страницы: 1 2 3 4