Radioastronomiset

Radioastronomiset on tähtitieteen ala, joka tutkii taivaankappaleiden radiotaajuuksilla lähettämiä tai heijastamia signaaleja. Havainnointi tapahtuu radioteleskooppien avulla, joita on sekä yksittäisteteleskooppeja että useista laitteista muodostettu interferometroita. Radiohavaintoja tehdään metreistä millimetreihin ulottuvilla aallonpituuksilla, mikä mahdollistaa sekä kylmien kaasujen tutkimisen että kosmisten ilmiöiden kartoituksen.

Menetelmät ja tekniikkaan kuuluvat interferometrian aperture synthesis, joka yhdistää usean teleskoopin tiedot korkealaatuisen kuvan aikaansaamiseksi, sekä tarkka kalibrointi radiomyrskyjen ja maanpinnan liikkeiden vaikutusten kompensoimiseksi. Radiohäiriöt eli RFI ovat merkittävä haaste, ja datan käsittely sekä suurten havaintoaineistojen hallinta vaativat kehittyneitä analyysi- ja tallennusjärjestelmiä.

Tärkeitä taivaankohteita ja ilmiöitä havaitaan radioaalloilla. Esimerkiksi neutraalin vedyn HI 21 cm -linea antaa karttoja galaktisesta ja intergalaktisesta kaasusta, ja CO-molekyylin linjat paljastavat tähtien syntyä. Pulsarit, aktiiviset galaktiset ydinjatkukset ja kosmisen mikroaaltotaustansäteily ovat keskeisiä tutkimuskohteita. Radioastronomiset havainnot täydentävät optisia ja muiden aallonpituuksien tutkimuksia.

Käytetyt laitteet ja projektit ovat rakentaneet alalla merkittäviä edistysaskeleita: VLA, ALMA, LOFAR, MeerKAT sekä tuleva SKA-teknologia tähtäävät entistä syvempään ja korkeaan tarkkuuteen. Historiallisesti ala aloitettiin 1930-luvulla Karl Jansky ja Grote Reberin työstä; 21 cm -linjan havaitseminen vuonna 1951 (Ewen & Purcell) sekä pulsarien löytö 1967 olivat keskeisiä virstanpylväitä. Nykyisin radioastronomiset tutkimukset ovat keskeisiä kosmisen rakenteen ja evoluution ymmärtämisessä sekä magneettikenttien ja galaktis-kosmisen dynamiikan kartoittamisessa.

---