Материал: UMK_Umumiy_astronomiya_Fizika

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

4.31-rasm. 27 ta harakatlanuvchi antennadan iborat Sorkorro, Nyu-Meksikoda joylashgan VLA teleskoplar sistemasi

Undan ham yaxshi ajratib olishni qiymatini aperturani sintezlashtirish usulining kengaytirilgan varianti – VLBI (Very Long Baseline Interferometry Juda katta baza chiziqli interferometriya) yondoshishi orqali olsa bo‘ladi. Bu usulda antennalar orasidagi masofa faqatgina Erning o‘lchamlari bilan chegaralangan. VLBI amalda ishlayotgan, bitta manbaga qaratilgan antennalardan foydalanadi (ko‘p hollarda ular har hil kontinentlarda joylashgan bo‘lishi mumkin). Bu holda signal atom soatlari beradigan o‘ta aniq vaqtni o‘lchovchi signallar bilan yoziladi. Ma’lumotlar fayllari bir biri biiga moslashtirilgan, natijada oddiy aperturani sintezlovchi teleskoplarda olingan natijalarga o‘xshash xaritalar qo‘lga kiritiladi. VLBI usulida 0.0001” ga teng ajratib olishga erishish mumkin. Bundan tashqari, interferometriya teleskoplar orasidagi masofaga juda sezgir bo‘lganligi sababli, VLBI usuli masofalarni o‘lchashda eng aniq usullardan birini beradi. Xozirgi kunda kontinentlar aro baza chizig‘i masshtabidagi masofalarni bir necha santimetrik xatolik bilan o‘lchash mumkin. Bu kontinentlar siljishi va qutb xarakatini vaqtga bog‘liq funksiya sifatida o‘rganishga mo‘ljallangan VLBIning geodezik eksperimentlarida ishlatiladi.

Radioastronomiyada ham alohida antennalarning maksimal o‘lchamlariga erishib bo‘lindi. Bu erdagi asosiy yo‘nalish bu Nyu-Meksikodagi VLA teleskopiga o‘hshash teleskoplarni yaratishdir. 1990-yillarda AQSh butun kontinentni kesib o‘tadigan antennalar ketma-ketligini yaratgan, Avstraliyaliklar ham shunday qurilmani yaratishdi, faqat u mamlakatni shimol-janub yo‘nalishda kesib o‘tadi.

Submillimetr sohasida olib boriladigan kuzatuvlar kundan kunga ko‘payib bormoqda. Atmosferadagi suv bug‘larining ta’siri effekti qisqa to‘lqinlarda muhim bo‘lib qoladi; shuning uchun submillimetr teleskoplari, optik teleskoplar singari, tog‘ cho‘qqilarida joylashgan bo‘lishi kerak. Ko‘zguning barcha qismlari berilgan shakilni aniq saqlab borish maqsadida, yangi optik teleskoplarga o‘xshab, faol kontrol qilinishi kerak. Xozirgi kunda submillimetr teleskoplarning bir nechtasi qurilmoqda.

§ 4.11. Infraqizil astronomiya

Ko‘rinma yorug‘likdan kattaroq to‘lqin uzunlikdagi nurlanish infraqizil nurlanish deyiladi. Bu soha tahminan 1 mikrometrdan to 1 millimetrgacha, radio sohasi boshlanadigan sohagacha bo‘lgan intervalni egallaydi. Ba’zilarda, 5 m kichik to‘lqin uzunliklaridagi yaqin-infraqizil hamda 0.1 va 1 nm to‘lqin uzunliklari oralig‘idagi submillimetr diapazonlari alohida to‘lqin uzunliklari sohalari deb qaraladi.

Infraqizil kuzatuvlarda, huddi optik saha singaridek, nurlanish teleskop yordamida yig‘iladi. Tushuvchi nurlanish bevosita obyektdan, osmon fonidan va teleskopning o‘zidan kelayotgan nurlanishlardan tashkil topgan. Ham manba ham osmon foni doimo o‘lchanishi kerak, ular orasidagi farqi obyektdan kelayotgan nurlanishni beradi. Osmon foni o‘lchashlari odatda Kassegrenning ikalamchi ko‘zgusi bilan bajariladi, u manba va fon orasida tezligi, aytaylik, bir sekundada 100 marta tebranish tebrananadi va shu yo‘l orqali fonning o‘zgarishlari bartaraf etiladi. O‘zgarishlarni qayd etishda yarimo‘tkazgichli detektorlar ishlatiladi. Detektor o‘zining issiqlik nurlanishini kamaytirish maqasadida doimo sotulishi kerak. Ba’zi hollarda butun teleskop sovutiladi.

a)

b)

4.32-rasm. Rentgen yoldoshlar: (a) XMM-Newton; (b) FUSE yo‘ldoshi

Infraqizil observatoriyalar baland tog‘larning cho‘qqilarida qo‘rilgan, chunki atmosferadagi suv bug‘larining aksariyat qismi pastda qolib ketadi. Ayrim eng qulay joylardan Gavayidagi Mauna Kea, Arizonadagi Maunt Lemon va Tenerifedagi Piko-del-Teyde larni aytishimiz mumkin. Uzoq-infraqizil sohasidagi kuzatuvlar uchun hattoki shu balan tog‘lar ham etarlicha baland emas.: bu kuzatuvlar, masalan, samoletlardan bajariladi. Eng yaxshi jihozlangan samoletlardan biri bu Koyper nomidagi xavodagi observatoriyadir, u taniqli sayyoralar tadqiqotchisi Djerard Koyper nomiga atalgan.

4.33-rasm. Refraktorlar infraqizil teleskoplarga mos kelmaydi, chunki infraqizil nurlanish shishaga kirib bora olmaydi. Kassegren reflektorlari aynan infraqizil kuzatuvlar olib borishga mo‘ljallangan bo‘lib, ularning ikkalamchi ko‘zgulari obyekt va uning atrofidagi fon orasida oldinga va ortga tez ravishda (katta chastotada) silkinib turadi. Fon ravshanligini obyekt ravshanligidan ayrib tashlash orqali fonning tashkil etuvchisi bartaraf etiladi.

4.34-rasm. Hozirgi kunda eng samarali infraqizil yo‘ldosh bu 2003 yilda uchirilgan AQShning Spitser teleskopidir

Infraqizil kuzatuvlarda xavo sharlari va yo‘ldoshlar ham qo‘llaniladi. Shu paytgacha eng muvaffaqiyatli infraqiliz observatoriyalardan IRAS – Infraqizil astronomik yo‘ldosh (the InfraRed Astronomy Satellite), ISO – Evropaning Infraqizil kosmik obsevatoriya (Infrared Space Observatory) va xozirgi Spitser (avvalgi SIRTF – Kosmik infraqizil teleskopi(Space InfraRed Telescope Facility)) yo‘ldoshlarini aytishimiz mumkin. O‘ta muvaffaqiyatli SOVE – Kosmik foni tadqiqotchisi (Cosmic Background Explorer) nomli yo‘ldosh 1989 yilda uchirilgan va u submillimetr va infraqizil to‘lqin uzunliklari diapazonlarida fon nurlanishini xaritalashtirdi. Mikroto‘lqindagi anizotropiya zondi – MAP (The Microwave Anisotropy Probe) 2001 yildan beri SOVE boshlagan ishini davom ettirmoqda.

Amaliy mashg’ulot materiallari

Amaliy mashg’ulot 1.

1 – mavzu. Sferik astronomiya asoslari.

Namuna 1: Yulduz vaqti 21h14m ga va to’g’ri chiqishi 14h30m ga teng bo’lgan yulduzning soat burchagini toping.

Berilgan:

s=21h14m

α=14h30m

t=?

Yechish: Yulduzning soat burchagi uning yulduz vaqti va to’g’ri chiqishi bilan o’zaro quyidagicha bog’langan.

t=s- α,

u holda, t=21h14m-14h30m=6h44m bo’ladi.

Javob: 6h44m.

Namuna 2: Sferik uchburchakning ikkita tomoni 57022/11//, 72º12´19´´ va ular orasidagi burchak 94º01´49´´ ga teng bo‘lsa, uning qolgan tomoni va burchaklarini toping.

Berilgan:

a=57022/11//

b=72012/19//

S=94001/49//

s=?

A=?

V=?

Yechish: Kosinuslar formulasidan foydalanamiz. Buning uchun minut va sekundlarni graduslarga aylantirib olamiz. Ya’ni

a=57º22´11´´=57º+(22´/60)+(11´´/3600)=57º.37, b va C larni ham xuddi shu ko’rinishlarga keltirib olmiz.

cosc=cosa cosb + sina sinb cosC

A va V burchaklarini sinuslar teoremasidan topamiz:

sina/sinc=sinA/sinB va sinb/sinc=sinB/sinB

Bundan

sinA=0,84506735; A=570,679149 =57040/44//,9

sinB=0,95543607; B=720,830586 = 72049/50//,1.

Javob: c=83046/30//.7; A=57040/44//.9; B=72049/50//.1.

Namuna 3: Sankt-Peterburgda (φ=59056/,6//) yulduz vaqti 16h24m33S ga teng bo’lganda Ajdarho yulduz turkumi α sining (α=14h01m57S, δ=64048/,8) zenit masofasi va azimutini aniqlang.

α =14h01m57s

Yechimi:

δ =64048/,8

Ekvatorial koordinatalardan gorizontal koordinatalarga o’tish formulasidan foydalanamiz:

cos z= sin φ cos δ +cos φ cos δ cos t (1)

sin z cosA = - sin δ cos φ + cos δ sin φ cost (2)

sin z sinA = cos δ sin t (3)

φ =59056/,6//

s=16h24m33s

z=?

A=?

(1) formuladan t=s-α ekanligini hisobga olgan holda zenit z ni topamiz:

z=16058/21//,5

(3) ni (2) ga bo’lish orqali azimut A ni topamiz:

A=121049/22//,3.

A joylashadigan kvadrant choragini sinA ishorasidan aniqlaymiz, sinz va cosδ lar har doim noldan katta bo’lgani sababli ishorasi sin t bilan bir xil bo’ladi.

Javob: z=16058/21//,5; A=121049/22//,3.

Dars davomida talabalarga beriladigan masalalar.

  1. Soat burchagi 14h22m ga va to’g’ri chiqishi 13h2m ga teng bo’lgan yulduzning yulduz vaqtini toping.

  2. Yulduzning soat burchagi 21h9m23s ga va yulduz vaqti 98°11'15" ga teng bo’lgan yulduzning to’g’ri chiqishini toping.

  3. Sferik uchburchakning ikkita tomoni 51º24´04´´, 78º44´54´´ va ular orasidagi burchak 93º05´24´´ ga teng bo‘lsa, uning qolgan tomoni va burchaklarini toping.

  4. Sferik uchburchakning ikkita tomoni 52º48´08´´, 77º28´48´´ va ular orasidagi burchak 94º10´48´´ ga teng bo‘lsa, uning qolgan tomoni va burchaklarini toping.

  5. Sferik uchburchakning ikkita tomoni 54º12´32´´, 75º28´12´´ va ular orasidagi burchak 96º42´48´´ ga teng bo‘lsa, uning qolgan tomoni va burchaklarini toping.

  6. Saratovda (φ=51032/0//) yulduz vaqti 13h34m54s ga teng bo’lganda Arkturning (α=14h11m58s, δ=+19036/6//) zenit masofasi va azimutini hisoblang.

  7. Toshkentda s=11h11m36s yulduz vaqti momentida koordinatalari z=49°51'10" va A=298°28'50" bo;lgan yulduzning α, δ larini toping.