Glossarium astronomicum

Radiogolven

Radiogolven zijn het deel van het elektromagnetische spectrum met de langste golflengte, de laagste frequentie en de laagste energie. Ze variëren van een kortste golflengte van ongeveer 1 millimeter en een frequentie van 300 gigahertz tot vele kilometers in golflengte en megahertz in frequentie. Onze atmosfeer is transparant voor het grootste deel van deze golfband, waardoor radiotelescopen op de grond kunnen worden geplaatst.

Gerelateerde termen:

• Elektromagnetische straling
• Microgolfstraling
• Radiotelescoop

Radiotelescoop

Radiotelescopen ontvangen radiogolven uit de ruimte. Afhankelijk van de waarnemingsgolflengte kunnen ze een paraboolvorm hebben, vergelijkbaar met een satellietschotel met een ontvanger in het brandpunt, of kunnen ze metalen staafvormige figuren hebben die soms dipoolantennes worden genoemd.

De signalen worden vervolgens versterkt en verwerkt door een computer. Een radiotelescoop kan bestaan uit één schotel of uit een aantal antennes die met elkaar zijn verbonden tot een interferometer, waarbij een speciale computer, een correlator genaamd, signalen van de verschillende radiotelescopen combineert om informatie te verkrijgen die vervolgens kan worden verwerkt tot een beeld. Ze observeren voornamelijk radiogolven met frequenties variërend van ongeveer 30 megahertz tot 300 gigahertz, of 10 meter tot 1 millimeter in golflengte.

Afzonderlijke telescopen en ontvangers zijn geoptimaliseerd voor specifieke gebieden binnen deze band. Sommige radiotelescopen zijn geoptimaliseerd om licht met een iets kortere golflengte te observeren in een gebied van het elektromagnetische spectrum dat bekend staat als de submillimeter.

Gerelateerde termen:

• Elektromagnetische straling • Radioastronomie • Radiogolven

Radioastronomie

Radioastronomie is het deelgebied van de astronomie dat zich bezighoudt met de waarneming van radiogolven, een speciaal gebied in het elektromagnetische spectrum. De atmosfeer van de aarde heeft ‘radiovensters’: deze laten radiogolven in bepaalde frequentie- (of golflengte-)bereiken vrijwel ongehinderd door. Daardoor kunnen dergelijke radiogolven van astronomische objecten worden waargenomen met radiotelescopen op aarde.

De typische observatiefrequenties variëren van een bovengrens van ongeveer 300 gigahertz (GHz) tot tientallen megahertz (MHz). Dit komt overeen met golflengten van respectievelijk 1 millimeter (mm) tot tientallen meters. Door naar bijzonder geschikte droge locaties op grote hoogte te gaan, kunnen astronomen zelfs submillimeterwaarnemingen uitvoeren, tot golflengten van ongeveer 0,3 mm, wat overeenkomt met frequenties tot 1 terahertz (THz). De ondergrens van de frequentie van ongeveer 10 MHz is te wijten aan de zogenaamde ionosfeer van de aarde. Dat hooggelegen gebied in onze atmosfeer bevat talrijke geladen deeltjes, die ultralange radiogolven terugkaatsen naar de ruimte.

Radioastronomie stelt ons in staat om de emissie van koud gas in sterrenstelsels en de Melkweg te observeren, zoals atomair waterstof en moleculair gas. Op deze manier kunnen astronomen het diffuse interstellaire medium bestuderen, evenals de gebieden en processen waarin sterren en planeten worden geboren.

Radioastronomie maakt ook de studie mogelijk van zeer energetische objecten zoals pulsars en actieve galactische kernen: in of rond dergelijke objecten worden elektronen versneld in een sterk magnetisch veld, wat leidt tot de emissie van radiogolven die bekend staan als synchrotronstraling. Pulsars en de zeer heldere actieve galactische kernen die bekend staan als quasars werden ontdekt met behulp van radioastronomie, evenals het overblijfsel van de hete oerknalfase van ons universum, de kosmische microgolfachtergrond (CMB).

Hoewel radiogolven uit de ruimte voor het eerst werden gedetecteerd in de jaren 1930, werd radioastronomie pas na 1950 een belangrijke tak van de observationele astronomie.

Gerelateerde termen:

• Elektromagnetische straling
• Radiogolven