Если я попрошу вас представить радиотелескоп, вы, вероятно, представите себе большую тарелку, направленную в небо, или даже решетку параболических антенн, такую как Очень Большая Решетка. Чего вы, вероятно, не представляете, так это чего-то похожего на телевизионную тарелку на заднем дворе вашего соседа. Благодаря современной электронике сравнительно легко построить собственный радиотелескоп. Чтобы понять, как это можно сделать, прочтите недавнюю статью Джека Фелпса.
Он подробно описывает, как можно построить небольшой радиотелескоп со спутниковой антенной диаметром 1 метр, Raspberry Pi и другой базовой электроникой, такой как аналого-цифровые преобразователи. Это увлекательное чтение, и одна из самых интересных особенностей заключается в том, что его конструкция настроена на частоту 1420,405 МГц. Это частота, излучаемая нейтральным водородом. Поскольку длина волны составляет около 21 сантиметра, линию излучения водорода иногда называют линией 21 см. Нейтральный водород составляет большую часть вещества во Вселенной. Излучение на расстоянии 21 см не особенно яркое, но поскольку там так много водорода, сигнал легко обнаружить. И где есть материя, там есть и линия водорода.
Эмиссия вызвана переворотом спина электрона водорода. Это сверхтонкое излучение, а это значит, что линия очень резкая. Если вы видите, что линия немного сдвинулась, значит, это связано с относительным движением. Астрономы использовали эту линию для составления карты распределения материи в Млечном Пути и даже для измерения вращения нашей галактики. Ранние наблюдения линии указали на существование темной материи в нашей галактике. И теперь вы можете сделать это дома.
В небе можно наблюдать и другие радиообъекты. Солнце является популярной целью из-за его сильного радиосигнала. Юпитер — еще один довольно яркий источник. Это крутое хобби. Даже если вы не собираетесь строить собственный радиотелескоп, стоит просмотреть статью, чтобы увидеть, насколько доступной стала радиоастрономия.
Ссылка: Дж. Фелпс. «Спектроскопия и кинематика структур галактического нейтрального водорода: проектирование домашнего радиотелескопа с излучением 21 см». Препринт arXiv arXiv:2411.00057 (2024).
