Благодаря каналу 37 радиоастрономы следят за всем: от Солнца до пульсаров и безлюдных пространств между звездами. Эта конкретная частота, прямо посередине УВЧ ТВ диапазон вещания был зарезервирован для радиоастрономии с 1963 года, когда астрономы успешно лоббировали FCC, чтобы он оставался свободным от телевидения.
В то время телеканалы УВЧ были немногочисленны и редки. Сейчас их сотни, и я уверен, что некоторые из них хотели бы впитать последний кусочекспектр. Прости, Чарли, мораторий действует и по сей день. Более того, это наблюдается в большинстве стран мира.
Канал 37, часть радиоспектра от 608 до 614 мегагерц (МГц), зарезервированная для радиоастрономии, находится в середине телевизионного диапазона УВЧ. Щелкните, чтобы увидеть полный спектр. Предоставлено: Министерство торговли США.
Так что же такого важного в 37-м канале? Что ж, это что-то среднее между двумя другими важными полосами, уже выделенными для радиоастрономии - 410 мегагерц (МГц) и 1,4 гигагерца (ГГц). Без этого радиоастрономы потеряли бы ключевое окно в непрерывном радиовиде неба. Представьте себе трехпанельный эркер, средняя часть которого выкрашена в черный цвет. Кто хочет ЭТОГО?
Видимые цвета, инфракрасное излучение, радио, рентгеновские лучи и гамма-лучи - все это формы света и составляют электромагнитный спектр. Здесь вы можете сравнить их длины волн со знакомыми объектами и увидеть, как их частоты (нижние числа) увеличиваются с уменьшением длины волны. Предоставлено: ESA.
Канал 37 занимает полосу частот 608–614 МГц. Несколько слов о Герце. Радиоволны - это форма света, такая же, как цвета радуги или рентгеновские лучи, которые врачи используют для исследования наших костей. Единственная разница в том, что наши глаза к ним нечувствительны. Но мы можем создавать такие инструменты, как рентгеновские аппараты и радиотелескопы, чтобы «видеть» их за нас.
Диаграмма, показывающая, как атмосфера Земли позволяет видимому свету, части инфракрасного и радиосвета достигать земли из космоса, но фильтрует более короткие волны, более опасные формы света, такие как рентгеновские лучи и гамма-лучи. Для изучения космоса в этих разновидностях света необходимы орбитальные телескопы.
Каждый цвет света имеет характерную длина волны а также частота . Длина волны - это расстояние между последовательными гребнями световой волны, которое вы можете визуализировать как волну, движущуюся по пруду. Волны видимого света имеют диапазон от от одной миллионной до одной миллиардной метра , сравнимый с размером вируса или молекулы ДНК.
Гребни рентгеновских лучей сжимаются еще плотнее - один рентгеновский луч размером с маленький атом. Радиоволны заполняют противоположный конец спектра с длинами волн от размеров бейсбольного мяча до более 600 миль (1000 км) в длину.
Частота световой волны измеряется тем, сколько гребней проходит заданную точку за заданное время. Если только один гребень проходит через эту точку каждую секунду, световой луч имеет частоту 1 цикл в секунду или1Герц. Синий свет имеет длину волны 462 миллиардных метра и частоту 645 триллионов герц (645 терагерц).
Если бы наши глаза могли видеть радиосвет, вот как выглядело бы небо. То, что кажется звездами, на самом деле представляет собой далекие галактики, ярко светящиеся энергией, излучаемой, когда материя засасывается черными дырами в ядрах. Тонкие дуги и оболочки - это остатки взрывающихся сверхновых. Поскольку молекулы воздуха не рассеивают радиоволны, как видимый свет, создавая голубое небо, небо будет темным даже в солнечный день. Предоставлено: Национальный научный фонд.
Чем выше частота, тем большую энергию несет свет. Рентгеновские лучи имеют частоты, начинающиеся примерно с 30 квадриллионов герц (30 петагерц или 30 пГц), этого сока достаточно, чтобы повредить клетки организма, если вы подвергнетесь слишком сильному воздействию. Даже ультрафиолет может обжечь кожу, о чем знают многие из нас, проводивших летом на открытом воздухе без солнцезащитного крема.
Радиоволны - нежные гиганты электромагнитного спектра. Их огромные длины волн означают низкие частоты. Радиоволны 37-го канала имеют более скромные частоты - около 600 миллионов герц (МГц), в то время как самые длинные радиоволны создают гребни, почти в два раза превышающие ширину озера Верхнее, с частотой от 3 до 300 герц.
Солнце как бы выглядело в радиочасти спектра на частоте 1,4 гигагерца (ГГц). Изображение любезно предоставлено Национальной радиоастрономической обсерваторией (NRAO / AUI)
Если бы 37-й канал когда-либо был потерян для телевидения, разрыв означал бы потерю информации о распределении космических лучей в галактике Млечный Путь и быстро вращающихся звездах, называемых пульсары создано вслед за сверхновыми. Ближе к дому наблюдения в диапазоне 608–614 МГц позволяют астрономам отслеживать всплески радиоэнергии, производимые частицами, выброшенными солнечными вспышками, проходящими через внешнюю атмосферу Солнца. Некоторые из них могут иметь сильное воздействие на Землю. Неудивительно, что астрономы хотят, чтобы этот участок электромагнитного спектра оставался тихим. Чтобы узнать больше о том, насколько полезна эта лента для радиоастрономии, нажмите ЗДЕСЬ .
Подобно тому, как оптические астрономы ищут самые темные места для своих телескопов, чтобы исследовать самые отдаленные уголки Вселенной, радиоастрономии также нужны кусочки тишины, чтобы прислушиваться к самым слабым шепотам космоса.