Субмиллиметровая астрономия ( англ. Submillimetre astronomy ) — раздел наблюдательной астрономии , связанный с наблюдениями в субмиллиметровом диапазоне длин волн ( терагерцевое излучение ). Астрономы помещают субмиллиметровый диапазон между далёким инфракрасным диапазоном и микроволновым диапазоном, то есть в области длин волн от нескольких сотен микрометров до миллиметра. В субмиллиметровой астрономии единицей измерения длин волн зачастую является микрон .

Используя субмиллиметровые наблюдения, астрономы исследуют молекулярные облака и ядра тёмных туманностей с целью выяснения процессов звездообразования с момента коллапса до рождения звезды. Субмиллиметровые наблюдения тёмных облаков могут использоваться для определения химического состава и механизмов охлаждения составляющих их молекул. Также субмиллиметровые наблюдения используются при изучении процессов образования и эволюции галактик .

Наземная субмиллиметровая астрономия

Наиболее существенным ограничением для обнаружения излучения из космоса в субмиллиметровом диапазоне длин волн для наземного наблюдателя является излучение атмосферы, шумы и затухание излучения. Как и в инфракрасном диапазоне, в субмиллиметровой части спектра находится большое количество полос поглощения водяного пара, и наблюдения возможно проводить только в окнах прозрачности. Идеальное место для проведения наблюдений в субмиллиметровом диапазоне должно быть сухим, прохладным, иметь устойчивые погодные условия и находиться вдали от населённых пунктов. Существует лишь несколько подобных мест, например, Мауна-Кеа ( Гавайи , США), ( Чили ), Южный полюс , гималайский отдел Индийской астрономической обсерватории . Сравнительный анализ показал, что все четыре пункта идеально подходят для субмиллиметровых наблюдений; Мауна-Кеа при этом является наиболее известным и доступным пунктом. Некоторый интерес был проявлен к пунктам высоких широт Арктики, особенно к Верхнему Лагерю в Гренландии , где общее влагосодержание меньше, чем на Мауна-Кеа (хотя, малая широта Мауна-Кеа позволяет наблюдать большее количество объектов южного неба).

Обсерватория плато Чахнантор имеет телескоп Atacama Pathfinder Experiment , крупнейший субмиллиметровый телескоп в южном полушарии, а также крупнейший наземный астрономический проект, Atacama Large Millimeter Array , интерферометр в субмиллиметровом диапазоне длин волн, состоящий из 54 12-метровых и 12 7-метровых радиотелескопов. , Субмиллиметровая антенная решётка, является другим интерферометром, расположенным на Мауна-Кеа и состоящим из восьми 6-метровых радиотелескопов. Крупнейший из существующих сейчас субмиллиметровых телескопов, Телескоп Джеймса Кларка Максвелла , также расположен на горе Мауна-Кеа.

Субмиллиметровая астрономия в ближнем космосе

При помощи стратостатов и других летательных аппаратов можно проводить исследования из более высоких слоёв атмосферы. В качестве примеров можно привести телескопы BLAST и SOFIA , хотя SOFIA может проводить наблюдения и в ближнем инфракрасном диапазоне.

Субмиллиметровая астрономия в космосе

Космические наблюдения в субмиллиметровом диапазоне свободны от атмосферного поглощения. Первым субмиллиметровым телескопом в космосе был советский БСТ-1М, размещённый в отсеке научной аппаратуры орбитальной станции Салют-6 . Он был оснащен зеркалом диаметром 1,5 м и предназначался для проведения астрофизических исследований в ультрафиолетовом (0,2 – 0,36 мкм), инфракрасном (60 – 130 мкм) и субмиллиметровом (300 – 1000 мкм) областях спектра, которые интересны тем, что позволяют изучать холодные газовые космические облака , а также получать информацию о процессах, происходящих в верхних слоях земной атмосферы .

Спутник SWAS был запущен на низкую околоземную орбиту 5 декабря 1998 года как одна из миссий НАСА . Целью космического аппарата было изучение гигантских молекулярных облаков и ядер тёмных облаков. Исследования касались пяти спектральных линий: воды (H ₂ O), изотопа воды (H ₂ ¹⁸ O), изотопа монооксида углерода ( ¹³ CO), молекулярного кислорода (O ₂ ), нейтрального углерода (C I).

В июне 2005 года целью аппарата стала поддержка эксперимента Deep Impact , До августа 2005 года аппарат следил за содержанием воды в комете.

В 2009 году ЕКА запустило миссию Herschel , телескоп которой обладает наибольшим диаметром среди всех телескопов, отправленных в космос. Наблюдения проводятся в далёком инфракрасном и субмиллиметровом диапазонах. Космический аппарат обращается по орбите Лиссажу вокруг точки Лагранжа L ₂ системы Земля-Солнце. Точка L ₂ расположена примерно в 1,5 млн км от Земли. Данная обсерватория исследует первые стадии формирования галактик.

Примечания

Ссылки

• от 4 июня 2016 на Wayback Machine
• Токовинин A. A. Орбитальные оптические телескопы. — М. : Знание , 1986. — 64 с. — (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Космонавтика, астрономия»; № 11).