Radioastronomi, den del av astronomien som omfatter studiet av radiobølger fra verdensrommet samt undersøkelse av himmellegemene ved hjelp av radioekko (radar). Se radarastronomi.

Stråling i radiobølgeområdet ble først påvist av amerikaneren K. G. Jansky 1932. De første forsøk på å kartlegge strålingen ble foretatt av amerikaneren G. Reber på ca. 2 m bølgelengde 1941. Strålingen var sterkt konsentrert omkring Melkeveiens plan, med størst intensitet i retning mot Melkeveisystemets sentrum i stjernebildet Skytten og med et sekundært maksimum i retning mot stjernebildet Svanen.

1951 registrerte radioastronomer i USA, Nederland og Australia en spektrallinje på 21 cm bølgelengde fra nøytralt interstellart hydrogen. Muligheten for å studere denne spektrallinjen ble først påpekt av H. C. van de Hulst, Nederland, 1944. Undersøkelser av bølgelengdeforskyvningen av denne linjen pga. dopplereffekten har gjort det mulig å nøyaktig kartlegge Melkeveisystemets spiralarmer. Spektrallinjen er også registrert i strålingen fra ekstragalaktiske systemer. Emisjon fra OH-molekylet på 18 cm bølgelengde ble oppdaget i 1963. Så fulgte påvisning av spektrallinjer fra ammoniakk og vann. I 1969 kom en meget bemerkelsesverdig oppdagelse. Da fant man formaldehyd, HCOOH, som finnes i levende organismer. Senere er nye og kompliserte molekyler oppdaget i rask rekkefølge, bl.a. metylalkohol (metanol), metansyre (maursyre) og etylalkohol (alkohol).

1965 påviste A. A. Penzias og R. Wilson ved Bell Telephone Laboratories en isotrop strålingskomponent som fyller hele universet. Den er nå kjent som 3 graders bakgrunnsstrålingen (egentlig 2,7 K), og er målt på mange bølgelengder i radiobølge- og det infrarøde området. Strålingen er rester fra universets tidligste stadium, og er omfattet med stor interesse av kosmologer. Penzias og Wilson fikk Nobelprisen i fysikk 1978 for oppdagelsen.

I 1967 oppdaget en gruppe i Cambridge, ledet av A. Hewish og hans student J. Bell, radiokilder som sender ut pulser med en uhørt nøyaktighet. Disse pulsarene ble snart forklart som hurtig roterende nøytronstjerner, sammenfalte kjerner etter massive stjerner som har undergått supernovaeksplosjon. Ut fra observasjoner med høy presisjon over lang tid av en spesiell pulsar, som går i bane rundt en annen stjerne, påviste J. Taylor eksistensen av gravitasjonsbølger, en nødvendig konsekvens av A. Einsteins generelle gravitasjonsteori. Både Hewish og Taylor har fått Nobelprisen i fysikk for sine oppdagelser (Hewish i 1974, Taylor i 1993 sammen med sin dengang doktorgradsstudent R. A. Hulse).

Oppdagelsen av organiske molekyler med en viss kompleksitet i det interstellare rom har ført til spekulasjoner om liv i universet. Det bør imidlertid påpekes at de molekylforbindelser man til nå har oppdaget, er mange størrelsesordener enklere enn selv de enkleste levende organismer.

Den interstellare materien danner skyer. Langt inne i skyene er materien skjermet mot ultrafiolett stråling og røntgenstråling. Derfor kan molekyler eksistere her. Men lys slipper ikke ut fra disse områdene, og dermed kunne man ikke påvise eventuelle molekyler som gjemte seg der, før man kunne utføre observasjoner i cm- og mm-bølgelengdeområdet. De fleste molekylene er påvist på mindre enn et dusin forskjellige steder. Mange av dem er bare funnet i den store skyen Sagittarius B2, som ligger nær vår galakses sentrum.

En rekke radiokilder er identifisert med anormale galakser. Mens normale galakser bare sender ut svak radiostråling, eksisterer det galakser (radiogalakser, aktive galakser) som er sterke radiosendere (rundt en million ganger sterkere enn normale galakser) og som kan observeres over meget store avstander. Dette har fått betydning i kosmologien.

Det vakte oppsikt i 1960 da to radiokilder ble identifisert med stjernelignende optiske objekter. Inntil 1963 hadde antallet av slike objekter vokst til fire, før M. Schmidt ved studium av deres spektrallinjer påviste at de ikke kunne være stjerner, men mest sannsynlig var meget fjerne objekter. Et stort arbeid er senere nedlagt i studiet av disse kvasi-stellare objekter eller kvasarer, men deres natur er fortsatt ikke helt forstått. Ifølge fremherskende teorier genereres de voldsomme energier som kommer fra radiogalakser og kvasarer når materie faller inn i et supermassivt svart hull i galaksekjernen.

Det har vist seg at kvasarer bare er én type av en klasse objekter/fenomener som går under navnet aktive galaksekjerner.

Forskjellen mellom ulike kilder avhenger av lokale forhold som innfallsraten og systemets orientering i forhold til observatøren. Normale galakser har for svak massetilføring til å bli aktive.

Solens radiostråling ble observert for første gang 1942 av J. S. Hey, Storbritannia, og senere samme år av G. C. Southwort, USA, på 3–10 cm bølgelengde. Etter det er Solens radiostråling blitt undersøkt i hele det området som slipper inn gjennom Jordens atmosfære. Man har funnet at de korteste bølgene, opptil 20–30 cm bølgelengde, kommer fra fotosfæren og kromosfæren.

Med stigende høyde i solkoronaen genereres stadig lengre bølger. Bølgelengden av strålingen fra et lag i solatmosfæren bestemmes i grove trekk av densiteten i laget, mens intensiteten av strålingen stiger med temperaturen i laget. På de korteste bølgelengdene svarer intensiteten av strålingen til den termiske strålingen fra fotosfæren, som har en temperatur på ca. 6000 °C. Intensiteten stiger med bølgelengden til den ved et par meter svarer til ca. 1 mill. grader, koronatemperatur.

Ved registrering av Solens radiostråling under de forskjellige faser av en solformørkelse og også ved hjelp av radioteleskoper med stor angulær oppløsningsevne, har man kunnet kartlegge intensitetsfordelingen over solskiven på forskjellige bølgelengder. På de korteste bølgelengdene er strålingen sterkest konsentrert langs solranden. I meterbølgelengdeområdet stråler sentralområdene sterkest, og intensiteten faller jevnt utover, men kan påvises helt utenfor en skive med tverrmål dobbelt så stort som den synlige solskivens. Denne fordelingen av strålingen er en konsekvens av den avtagende densitet og økende temperatur fra fotosfæren og utover i koronaen.

I perioder med solflekker og særlig i tiden omkring solflekkmaksimum opptrer i tillegg til den rolige strålingen en langsomt varierende strålingskomponent. På de korteste bølgelengdene er denne strålingen stort sett proporsjonal med antallet og størrelsen av synlige solflekker. Strålingsutbrudd som medfører at intensiteten av Solens radiostråling kan øke med en faktor 10–10 000 i løpet av et sekund eller minutt, er forholdsvis hyppige i tiden omkring solflekkmaksimum. Mange av utbruddene har forbindelse med flares, og skriver seg fra elektroner som beveger seg med stor hastighet. Studier av strålingsutbruddene har bidratt til å kaste nytt lys over de kompliserte fenomener som foregår i områdene rundt og over solflekker, og langt utover i koronaen.

Samspillet mellom magnetfelt og ionisert gass er av spesiell interesse for plasmafysikere, fordi mange av de prosessene som foregår på Solen ikke kan frembringes i laboratorier på Jorden.

Fra planetene Venus, Mars og Saturn er det, på cm-bølger, påvist en termisk stråling som stemmer overens med de overflatetemperaturer som er fastlagt ved optiske metoder. I tillegg til den termiske strålingen får man fra Jupiter ikke-termisk radiostråling fra elektroner som beveger seg med stor hastighet i magnetfeltet rundt planeten. Fra Jupiter observerer man også meget kortvarige strålingsutbrudd på bølgelengder 30–60 m. Man har målt Månens termiske radiostråling i de forskjellige månefaser, og denne viser maksimum like etter fullmåne.

Et radioastronomisk observatorium er en institusjon med instrumentutstyr for studier av radiostråling fra verdensrommet. I Norge ble radioastronomiske observasjoner av Solen foretatt ved Oslo solobservatorium i tidsrommet 1954–81.

Diameter (m) Beliggenhet Eiere
Arecibo Telescope 305 Puerto Rico Cornell University, NSF
Green Bank Telescope 100 Green Bank, WV, USA NRAO, USA
Effelsberg 100 Bad Münstereifel-Effelsberg, Tyskland Max Planck Institut für Radioastronomie
Lovell Telescope 76 Cheshire, England Jodrell Bank Observatory
Goldstone Telescope 70 Goldstone, California NASA Deep Space Network
Parkes Observatory 64 Parkes, Australia Australia Telescope National Facility
Large Millimeter Telescope 50 Sierra Negra, Mexico USA, Mexico
Very Large Array Socorro 27 × 25 New Mexico National Radio Astronomy Observatory
Very Long Baseline Array 10 × 25 USA, Hawaii, Jomfruøyene National Radio Astronomy Observatory
ALMA 64 × 12 Atacama, Chile Europeisk-amerikansk konsortium

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.