使用不同的无线电波段来观察宇宙的原因是什么 各长度波长的作用

无线电波以彩虹般的颜色出现。

我们用无线电波段看到这些颜色，每个波段都有一个关于宇宙的故事要讲。

射电天文学家在我们称之为波段的几个波长范围内观察宇宙。

甚大阵列(VLA)使用的波长范围从4米到不到一厘米。

阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)使用的无线电波段从几厘米到三分之一毫米不等。

但是为什么射电望远镜使用如此宽的波长范围呢？答案在于物体发射无线电光的多种方式，以及这种光如何与星际空间的气体和尘埃相互作用。

长无线电波长，98迷科，例如在 VLA 的波段 4 中看到的那些，通常是由电离气体产生的。

它让我们看到热等离子体在银河系中的位置。

这些长波长也很有用，因为大多数中性气体在这些波长下都是透明的。

这意味着这种光在穿过太空时很少被吸收。

较短波长的光通常由特定的原子或分子发射。

其中最重要的一条是 21 厘米长的线，它是由中性氢排放出来的。

这个波长是观察星系中物质分布的最佳方法之一，因为氢是迄今为止宇宙中最丰富的元素。

10 厘米到 20 厘米范围内的波长特别适用于无线电天空调查，例如 VLA 天空调查 （VLASS）。

因为是由超大射出的射流无线电星系在该范围内特别明亮的黑洞。

通过以这些波长扫描天空，VLASS 已经捕获了近 1000 万个无线电源的图像。

波长为一两厘米的光通常通过称为同步辐射的过程发出。

当电子在强磁场中加速时，磁场会迫使它们沿着磁场线以紧密的螺旋形运动。

因此，它们会发出无线电光。

同步辐射在绘制黑洞附近的磁场方面特别有用。

另一种在此范围内发光的过程称为微波激射器或微波激光器。

我们最熟悉的是发射相干红光的简单激光笔，但在星际空间中，水袋可以发射波长为 1.3 厘米的相干光。

由于这些水脉泽发出非常特定波长的光，因此它们可用于测量宇宙膨胀的速度。

毫米量级的无线电波长对于研究冷气体和尘埃特别有用。

星际空间中的尘埃颗粒发出的光的波长与其大小相当，而且由于这些尘埃的大部分大小约为一毫米，这是它们发出最多光的波长。

这些短波长可能难以观察，部分原因是我们的大气吸收了这些波长的大部分光。

但它们对于研究年轻的行星系统也至关重要。

ALMA 已经能够捕捉到年轻恒星周围的气体和尘埃盘，甚至看到了随着年轻行星开始形成，这些盘内的间隙是如何形成的。

它正在彻底改变我们对系外行星如何形成的理解。

但也许更有趣的无线电波段之一是 ALMA 的波段 6，它捕获波长为 1.1 – 1.4 毫米的光。

它已被用于研究红巨星如何产生热量，以及行星状星云中分子的分布。

但它也被用来创建近年来最强大的无线电图像之一，即M87 星系中心的超大质量黑洞。

波段 6 接收器被用于世界各地的射电望远镜，作为事件视界望远镜 （EHT） 的一部分，它们收集的数据被结合起来创建了第一张黑洞的直接图像。

我们的眼睛看不到无线电光，所以很容易认为所有的无线电光都是一样的。

但是无线电充满了颜色，就像我们可以看到的可见光的颜色一样，当我们使用它彩虹的所有颜色时，无线电天文学是最强大的。