Radioastronomian historiaa

Ensimmäiset havainnot taivaalta tulevasta radiosäteilystä tehtiin 1932, kun amerikkalainen insinööri Karl Jansky (Bell Telephone Lab.) tutki ukkosen radioliikenteelle aiheuttamia häiriöitä 20.5 MHz:n taajuudella (14.6 m). (Ideana oli selvittää, tulevatko häiriöt useammin josakin tietystä suunnasta; jos tulevat, voidaan ottaa huomioon antennien suunnittelussa ja suuntaamisessa). Jansky löysi kolme säteilyn aiheuttajaa: läheiset ukkosmyrskyt, kaukana olevat ukkoset erityisesti etelässä, ja tuntematon kohina. Kohinan suunta muuttui siten, että se kiersi kaikki ilmansuunnat lähes 24 tunnissa eli voimakkuuden vaihtelun jakso oli sama kuin Maan pyörähdysaika tähtien suhteen. Jansky päätteli, että kyseessä ei ole Aurinko, koska suunta on kiinteä, ja onnistui paikallistamaan lähteen suunnaksi Linnunradan keskustan suunnan (Jousimiehen tähdistö, Sgr). Jansky totesi säteilyn tulevan Linnunradan eri suunnista, mutta ei tähdistä "koska Aurinko on niin heikko radiosäteilijä" (teki havaintonsa aringnopilkkuminimin aikaan). Ehdotti olevan peräisin ionisoituneesta tähtienvälisestä aineesta. Julkaisi 1935, Proc. IRE.

1937 Grote Reber, radioinsinööri USA:sta, teki aluksi tuloksettomia kokeita Janskyn kosmisesta kohinasta lyhyillä aallonpituuksilla, 3.3 GHz (10 cm) ja 910 MHz, 9.5 m paraboloidiantenni (meridiaaniantenni) takapihallaan Wheatonissa, Illinoisissa. Hyvät aikomukset, tekniikka ei riittänyt. Vaihtoi yhä alemmille taajuuksille, 1940 160 MHz (1.87 m) OK. Tarjosi tutkimustaan Astrophysical Journaliin, päätoimittaja Struve kertoi Reberille privaatisti että paperin julkaiseminen ei ole helppoa, koska käytetty kieli, tekniikka ym. olivat astronomeille käsittämätöntä. Struve otti kuitenkin henkilökohtaisen vastuun ja julkaisi paperin (Reber 1940), ja myöhemmin toisen (1944). 1944 paperissa kartta radiotaivaasta, josta erottuu selkeästi Linnunradan taso ja keskusta, sekä kaksi muuta maksimia: (myöhemmmin identifioituja) extragalaktinen radioähde Cygnus A (n. 600 milj valovuoden etäisuyydellä) sekä supernovanjäännös Cassiopeia A.

1942 J. S. Hey: Auringon radiosäteily havaittiin tutka-asemalla Englannissa, osoitti että häiriöt radiolähteyksessä eivät olleet peräisin vihollisen toimista vaan Auringosta, jossa oli menossa aktiivinen kausi ja runsaasti purkauksia (julkaistu 1946, Appleton ja Hey). Totesivat, että säteily ei voinut olla termistä, koska oli niin voimakasta.

1944 J. G. Bolton & G. J. Stanley, Sydney: Ensimmäistä kertaa radiolähde identifioitiin optisen lähteen kanssa, Rapusumu (Äyriäissumu), Crab Nebula.

1944 Reber mainitsi myös havainneensa Auringon radiosäteilyä; kaksi muuta jo tehneet saman havainnon, mutta julkaistiin vasta sodan jälkeen. Southworth (Bellin laboratorio), havaitsi termistä säteilyä Auringosta 10 cm ja 3 cm aallonpituuksilla 1942, julkaistu 1945.

1944 Leidenin yliopiston tähtitieteen prof. Jan Oort sai käsiinsä vanhempia ApJ:n numeroita, myös Reberin paperin. Oort päätteli Reberin havaitseman säteilyn olevan kontinuumisäteilyä. Hän oli kiinnostunut Linnunradan rakenteesta ja päätteli, että radioastronomiaa voisi käyttää Linnunradan kohteiden spektriviivojen tutkimiseen. Tähtienvälinen pöly estää optisella alueella merkittävän osan Linnunrataa tutkimisen, mutta radioastronomialla sen hänen päätelmiensä mukaan pitäisi onnistua. Tästä innostuneena Henrik van de Hulst laski, että atomaarisen vedyn pitäisi näkyä 21 cm aallonpituudella. Riippumattomasti samaan aikaan venäläinen Josef Shklovsky ennusti 21 cm viivan havaittavuuden ja ennusti myös molekyyliviivojen, mm. hydroksyyliradikaalin OH havainnot (löydettiin v 1964, Barrett et al.)

1951 21 cm viiva havaittiin Yhdysvalloissa (M.I. Ewen & E.M. Purcell), Hollannissa (C.A. Muller & J.H. Oort) sekä Australiassa (1952, W.N. Christiansen & J.V. Hindman).

1963 löydettiin kvasaarit (M. Schmidt) ja OH-viiva (S. Weinreb et al.)

1964 havaittiin viritetyn vedyn säteily (rekombinaatio), Z.V. & A.F. Dravskih.

1965 3 K taustasäteily (A.A. Penzias & R.W. Wilson). Tästä myönnettiin Nobelin palkinto 1978.

1967 löydettiin pulsarit (J. Bell & A. Hewish). Nobel 1974.

1968 löydettiin NH3 ja H2O -viivasäteilyt. Seuraavina vuosina löydettiin kymmeniä uusia viivoja.

1975 superluminaarinen liike kaksoisradiolähteessä v_(app) > c.

Radioastronomia kehittyi nopeasti ja on lisännyt merkittävästi tietoamme maailmankaikkeudesta. Radioastronomian avulla tutkitaan sekä jatkuvaa spektriä eli kontinuumia, että spektriviivoja. Huomattava osa Linnunradan rakennetta koskevasta tiedosta on peräisin neutraalin vedyn 21 cm:n ja myöhemmin myös häkämolekyylin 2.6 mm:n viivan havainnoista. Radioastronomian avulla on tehty monia tärkeitä löytöjä: mm. pulsarit ja kvasaarit löydettiin radiohavaintojen perusteella. Fysiikan Nobelin palkinto on viisi kertaa annettu radioastronomiasta, lisätietoja niistä.



Tämä sivu on päivitetty viimeksi: 2006-10-05 / mtt.

Takaisin luentosivulle.
Takaisin kurssin pääsivulle.