У нас: 141825 рефератів
Щойно додані Реферати Тор 100
Скористайтеся пошуком, наприклад Реферат        Грубий пошук Точний пошук
Вхід в абонемент





гідроксилу води в хмарах роблять стимульований перехід з більш високого енергетичного рівня на більш низький. Різниця енергій між цими рівнями випромінюється у виді інтенсивного вузькополосного сигналу на довжині характеристичної хвилі, приблизно рівної 18 см для гідроксилу і 1,3 см для води. Мазерні джерела часто містять безліч окремих яскравих крапок, швидкості яких можуть бути обмірювані по доплерівському зрушенню частоти їхнього випромінювання. Можна сподіватися, що отримана за допомогою РІСДБ картина руху мазерів дозволить зрозуміти багато аспектів динаміки турбулентних хмар, зокрема обертаються вони чи розлітаються в різні сторони в результаті космічного вибуху.

Мазер на гідроксилі може також служити як чуттєвий індикатор магнітних полів у мазерній хмарі. Магнітні поля викликають невеликі зміни енергетичних рівнів гідроксилу, так що випромінювання в присутності магнітного поля буде розщеплено на пари спектральних ліній із злегка різними частотами (це явище зветься ефекту Зеемана – Франка). Спостереження такого розщеплення за допомогою приладу з високою роздільною здатністю може розкрити картину просторового розподілу магнітних полів у мазерній хмарі і тим самим встановити роль магнітних полів у колапсі хмар і в утворенні протозірок.

Вимір космічних відстаней. РІСДБ дозволить до того ж робити найбільш точні виміри космічних відстаней, що є задачею фундаментальної важливості в астрономії. Точне знання шкали відстаней у Вселеній необхідно для оцінки її загальної маси й енергії, розуміння її еволюції в минулому і майбутньому; у даний час ця шкала відома з невизначеністю в два рази. Прилади з високою роздільною здатністю відкривають можливість безпосереднього виміру відстаней. Наприклад, у випадку залишку наднової, що приблизно розширюється рівномірно в усі сторони, швидкість розширення може бути обмірювана по доплерівскому зрушенню частоти випромінювання. Порівняння обмірюваної швидкості зі змінами діаметра, що спостерігаються, дозволяє оцінити далекість об'єкта. Така методика була недавно використана міжнародною групою радіоастрономів для визначення відстані до наднової, що спалахнула в скупченні галактик у Діві в 1979 р. Спостереження за допомогою РІСДБ виявили, що швидкість кутового розширення оболонки цієї наднової складає приблизно 0,003" у рік. Спектри у видимій і ультрафіолетовій областях показали, що оболонка наднової розширюється зі швидкістю 11 000 км/с, що відповідає 0,003" у рік. На сьогоднішній день точність цього методу складає приблизно 35%; очікується, що за допомогою створюваного РІСДБ аналогічні виміри можна буде робити зі значно більш високою точністю.

Метод радіоінтерферометрії з наддовгою базою дозволив також провести високоточні виміри релятивістського скривлення траєкторій поширення радіохвиль гравітаційним полем Сонця. Спочатку запропонований у якості одного з трьох класичних засобів перевірки правильності загальної теорії відносності, цей ефект був експериментально підтверджений у 1919 р. при спостереженні зірок під час повного сонячного затьмарення, коли вони здавалися відхиленими від своїх положень під впливом гравітаційного поля Сонця. Оптичні спостереження, однак, мають той недолік, що їхній приходиться проводити у віддалених куточках Землі в ті лічені хвилини, поки триває сонячне затьмарення. Що ж стосується радіохвиль, то їх можна приймати в будь-який час. Релятивістське скривлення траєкторій поширення хвиль обміряно майже по всьому небу дослідниками Національного геодезичного центру США за допомогою радіоінтерферометрів з наддовгою базою «Поларіс» і «Ірис». Тисячі спостережень, проведених протягом ряду років, підтвердили правильність теоретичних пророкувань з точністю до десятих часток відсотка.

Виміри Землі. Хоча РІСДБ був задуманий як інструмент для астрономічних спостережень, він буде використовуватися і при вивченні різних земних явищ, таких як рух літосферних плит, обертання Землі і скривлення земної поверхні під дією приливних сил. Подібні геофізичні додатки можливі завдяки тому, що показання радіоінтерферометра залежать не тільки від джерела випромінювання, що спостерігається, але і від обертання Землі, а також від довжини й орієнтації базової лінії, що з'єднує дві антени. Метод заснований на багаторазових спостереженнях опорних джерел випромінювання (таких як квазари) настільки вилучених, що їх можна вважати нерухомими точками на небесному зводі. Зміни чи форми швидкості обертання Землі впливають на результати вимірів, що можуть не збігатися в різних сеансах спостереження.

Геофізичний радіоінтерферометр із наддовгою базою дозволяє визначити відстань між двома рознесеними на велику відстань антенами з погрішністю, що не перевищує довжину хвилі, на якій проводяться спостереження. З його допомогою, отже, можна визначати зміни розмірів Землі, менш чим на 1 см. Інтерферометр «Арієс» Лабораторії реактивного руху (США) здійснює великі виміри з метою виявлення землетрусів з малими переміщеннями через лінії розламів. Не дивно, що країни, піддані землетрусам, такі як Китай, Італія і Японія, виявили велику цікавість до геофізичних радіоінтерферометрів і вже побудували радіотелескопи, призначені для виміру ліній розламів земної поверхні. Оскільки в РІСДБ коливання інтерференційних смуг викликаються обертанням Землі, геофізичні спостереження можуть використовуватися для виміру швидкості обертання Землі в одиницях часу, що задаються мазерними годинник. Тривалість доби була обмірювана за такою методикою з точністю до десятої частки мілісекунди, а положення осі обертання на поверхні Землі було визначено з точністю до декількох десятків сантиметрів.

Для проведення геофізичних вимірів необхідно виключити земні ефекти з астрономічних даних. Це являє собою досить важку задачу, ускладнену ще і флуктуаціями сигналів космічних джерел радіовипромінювання, непередбаченим впливом атмосфери й іоносфери Землі на радіосигнали, повільним дрейфом атомних годин на різних станціях і навіть релятивістському скривленні радіохвиль під впливом Сонця. Для уточнення найважливіших геофізичних і геодезичних параметрів радіотелескопи в усьому світі об'єдналися під егідою НАСА в проекті «Динаміка кори» і в згаданих раніше системах «Поларіс» і «Ірис». Із створенням РІСДБ з'явиться можливість одержувати


Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7