radioastronomi

Stråling i radiobølgeområdet ble først påvist av amerikaneren Karl G. Jansky i 1932. De første forsøkene på å kartlegge strålingen ble foretatt av amerikaneren Grote Reber på cirka to meter bølgelengde i 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.

I 1951 registrerte radioastronomer i USA, Nederland og Australia en spektrallinje på 21 centimeter bølgelengde fra nøytralt interstellart hydrogen. Muligheten for å studere denne spektrallinjen ble først påpekt av Hendrik C. van de Hulst i 1944. Undersøkelser av bølgelengdeforskyvningen av denne linjen på grunn av dopplereffekten har gjort det mulig å nøyaktig kartlegge Melkeveisystemets spiralarmer. Spektrallinjen er også registrert i strålingen fra utenfor melkeveisystemet. 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, blant annet metylalkohol (metanol), metansyre (maursyre) og etylalkohol (alkohol).

I 1965 påviste Arno A. Penzias og Robert Wilson ved Bell Telephone Laboratories en isotrop strålingskomponent som fyller hele universet. Den er nå kjent som den kosmiske bakgrunnsstrålingen, og den 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 Antony Hewish og hans student Jocelyn Bell Burnell, radiokilder som sender ut pulser med en uhørt regularitet. 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 Russell A. Hulse og Joseph H. Taylor eksistensen av gravitasjonsbølger, en nødvendig konsekvens av Albert Einsteins generelle relativitetsteori. Både Hewish, Hulse og Taylor har fått Nobelprisen i fysikk for sine oppdagelser (Hewish i 1974, Hulse og Taylor i 1993).

Oppdagelsen av organiske molekyler med en viss kompleksitet i det interstellare rom har bidratt til økt forståelse av mulighetene for 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 centimeter- og millimeter-bølgelengdeområdet.

I tillegg til organiske forbindelser har man også funnet molekyler dannet av edelgasser. Eksempler er argonium (ArH+) og heliumhydrid (HeH+). Slike molekyler forekommer ikke naturlig på Jorden.

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 objekter som er stjernelignende i synlig lys. Inntil 1963 hadde antallet av slike objekter vokst til fire, før Maarten Schmidt ved å studere spektrallinjene fra objektene 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. 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 hvor mye materie som faller inn og systemets orientering i forhold til observatøren. Normale galakser har for svak massetilføring til å bli aktive.

Et radioastronomisk observatorium er en institusjon med instrumenter for studier av radiostråling fra verdensrommet. I Norge ble radioastronomiske observasjoner av Sola foretatt ved Oslo solobservatorium i tidsrommet 1954–1981.

• astronomi
• radiobølger
• radioteleskop