Radioastronom ia j e s t d zie d z in ą nauki p o w s ta łą na pograniczu astronomii, radio tech n ik i, radiolokacji i fizyki. W p o c z ą tk a ch sw ego rozwoju ra d io a stro n o mia brała sw e kadry, metody, d o ś w ia d c z e n ia i techniki z wyżej wymienionych d z ie d z in , ale ze w zględu na sw ą s p ecy fik ę badaw czą bardzo szybko ro zpraco wała w łasne metody i techniki b a d a w c z e. Wkrótce o s ią g n ię c ia radioastronomii s t a ł y s ię nowym źródłem cennej informacji dla astronom ii, fizyki, radiotechniki i rad io lo k a c ji, techniki antenow ej i innych d z ie d z in . Do w a ż n ie jsz y c h osiągnięć
172 S . G o r g o le w s ki
radioastronom ii, mających zn ac z en ie dla innych nauk i tech n ik i, można z a l i c z y ć : wykrycie radiowej aktyw ności s ło n e c z n e j i je j pow iązań ze zjawiskam i geofizycznymi i , , pogodą m ięd z y p la n e ta rn ą ” (ważne z n a c z en ie w h elio fizy ce, g e o fiz y c e , ł ą c z n o ś c i za pośrednictwem jonosfery i astro n a u ty c e ). B adania ra diowych wybuchów na Słońcu i na Jo w iszu w n o sz ą cenny wkład do fizyki pla zmy, teorii g en eracji i propagacji fal radiowych. B adania promieniowania radio wego p la n e t przyniosły wykrycie w ysokiej temperatury Wenus, co z a o s z c z ę d z i ł o co najm niej jed en pojazd kosm iczny (koszt porównywalny z całymi wydatkami na radioastronom ię tego okresu). Wykrycie pasów radiacyjnych J o w isza zao s z c z ę d z i ł o je d e n pojazd ud ający s ię na zwiad J o w is z a . Pomiar je d n o stk i a s tr o nomicznej metodą radarow ą z d o k ła d n o ś c ią do 6 znaków umożliwił udane pre cyzyjne loty pojazdów kosmicznych w kierunku Wenus i Marsa. Produktem ubocznym radarowych badań meteorów j e s t d a le k o s ię ż n a łą c z n o ś ć radiowa na ś l a d a c h meteorów. Prymat radioastronom ii w dokładnym w yznaczeniu w spół rzędnych źródeł promieniowania radiowego i wykrywaniu n a js ła b s z y c h sygnałów radiowych przyczynił s ię do postępów w n aw igacji radiowej — r a d io s e k s ta n t n ie z a le ż n y od pogody i pory dnia i nocy o dokładności w ię k s z e j niż s e k s t a n s optyczny z n a l a z ł zasto so w a n ie w a stro n a w ig a c ji lo tn ic z e j i okrętowej. Podobną rolę odgrywają sy stem y radionaw igacji z a pomocą sz tu c z n y c h s a te litó w , które były proponowane przez radioastronomów. Radioastronom iczne metody dok ład nego w y zn aczan ia parametrów an ten — zysku, kierunkowości i o rientacji wiązki a n te n y z o s ta ły opracowane i wydane w p o sta c i 2 k s ią ż e k i s ą niezastąpionym i metodami przy pomiarach dużych anten radiolokacyjnych. Badania naturalnych źródeł z a k łó c e ń radiowych, s z c z e g ó ln ie dla celów t r a n s s a te lita r n e j ł ą c z n o ś c i radiow ej i radiplokacji d a le k o s ię ż n e j, s ą tematem codziennej pracy wielu radio astronomów, którzy s p o rz ą d z a ją radiowe mapy nieba na różnych c z ę s t o ś c i a c h ( je s t to h isto ry c z n a m isja radioastronomów, zapoczątkow ana j e s z c z e przez p race J a n s k i e g o ) . Radioastronomowie p o słu g u ją s ię u n ik aln ą a p a ra tu rą ra- diow o -elek tro n iczn ą, którą z reguły m uszą sam i budować, s tą d s p e c j a l i ś c i s z k o le n i w ośrodkach radioastronom icznych s ą poszukiwani p rzez przem ysł e le k tro n iczn y , fizykę i rad io lo k ację. Radioodbiorniki używane w radioastronomii oztmaczają s i ę niezw ykłą s ta b i l n o ś c i ą wzm ocnienia s i ę g a j ą c ą od 10M do 10"6 i um ożliw iają wykonanie niezwykle dokładnych pomiarów (np. w miernictwie radiotechnicznym ), podobnie diodowe generatory szumowe produkowane obecnie przez przem ysł w wyniku w spółpracy radioastronomów z przemysłem sta n o w ią szerokopasm ow e a bsolutne wzorce mocy radiowej, s ię g a ją c e aż do fal radiowych decymetrowych.
Radiowe badania Galaktyk z a pomocą linii wodoru na 21 cm dały re w e la cyjne wyniki, które umożliwiły w yznaczenie całkowitej masy wodoru w na sz e j i innych galaktykach oraz poznanie rozkładu i dynamiki wodoru w galaktykach s p ira ln y c h , co ma podstawowe zn a c z en ie w ew olucji galaktyk. Wykrycie
poza-P e r s p e k ty w y ro zw o ju radioastronom ii w poza-P o ls c e
173
galaktycznego term icznego promieniowania radiowego o temperaturze równo w ażnego c ia ła czarnego około 3° K oraz gwiazdopodobnych radioźródeł (quasa- rów) stanow i nowe źródło informacji o dużym z n a c z en iu kosmologicznym. Qua- sa ry s tw a r z a ją s z e r e g nowych problemów w d zied zin ie re laty w isty czn y ch ko lapsów dużych mas rzędu 106—109 mas sło n e c z n y c h , w teorii g raw itacji, fizyki wysokich en erg ii, ew olucji supergw iazd i g alaktyk. Wspaniałym przykładem konsekwentnych badań i teorii w dziedzinie instrumentów radioastronom icznych j e s t o d k ry ta przez radioastronomów interferometria in tensyw ność i owa. J e s t to metoda p o zw alająca na pomiar śre d n ic y kątowej intensyw ności obiektów bez obserw acji prążków interferencyjnych. Z n a la z ła ona niewiele z a s to s o w a ń w ra dioastronomii, głównie z powodu s ła b o ś c i sygnałów w ię k s z o ś c i obiektów radio astronom icznych. P o zw o liła n atom iast lep iej zrozumieć falowy a s p e k t fotonów, nieznany do ty c h c z a s w fizyce i z n a la z ła praktyczne z a sto so w a n ie w astronomii w w y zn aczan iu średnic kątowych ok. t y s i ą c a gwiazd. Metoda ta wykorzystuje w sp a n ia łe o s ią g n ię c ia elektroniki zaprojektow anej i wykonanej przez radio astronomów (kolektor mierzący w spółczynniki korelacji rzędu 10“*—1 0 '7) i po zw ala mierzyć za pomocą niezwykle mało dokładnych 2 z w ie rc ia d eł s ta n o w ią cych interferometr in ten sy w n o ścio w ą korelację św ia tła gwiazdy i to bez pomiaru fa z y , skąd bierze s i ę zupełna niew rażliw ość tej metody na s c y n ty la c ję gwiazd. J e s t również pow szechnie wiadomo, że duże anteny radioastronom iczne s ą c z ę s t o wykorzystywane w kosmonautyce — to w łaśn ie radioastronomowie wyzna czy li z d u ż ą d o k ład n o ścią orbity pierw szych sputników. R ad io telesk o p y były nieraz już modelem, na którym wzorowano duże anteny ś le d z ą c e orbitalne i mię d zyplanetarne p ojazdy. Podobnie anteny radioastronom iczne s t a j ą s i ę wzorem anten znajdujących z a sto s o w a n ie w radiolokacji i ł ą c z n o ś c i tra n s s a te lita r n e j . Metody sy n te z y apertury opracowane z o s ta ły j e s z c z e przed odkryciem holografii lasero w ej i s ą analogiem radiowym cz ą stk o w e j holografii fourierow skiej. Nic więc dziwnego, że w łaśn ie radioastronomowie pierw si zaproponowali użycie koherentnego ś w ia tła do bezkineskopow ej p re z e n ta cji obrazu w idzianego przez r a d io te le sk o p lub radar. Metoda ta z n a la z ła niedawno praktyczne z a sto so w an ie w radiolokacji.
T e n pobieżny przegląd z a s to s o w a ń wyników badań radioastronom icznych w innych d zied z in a ch nauki i techniki j e s t chyba przekonującym argumentem o d oniosłości roli, j a k ą odgrywa radioastronom ia we w s p ó łc z e s n e j nauce i te c h n ice.
■ I . . -.
PROBLEM Y N1ERADIALNE W TEORII BUDOWY GWIAZD
CZĘŚĆ II
W O J C I E C H D Z I E M B O W S K I
HEPAAMAJlbHblE nPOBJlEMbl B TEOPMH CTPOEHMfl 3BE3
ft,
II lA C T bB„ f l 3 e M 6 0 B C K M
CTaTbH o t h o c h t c h k MepMflwaHHoM UMpKyjiaUMH b )KecTKO poTupyiomefi
3B e3A e. OraBapeubi BeKOBbie K3MbHeHMH yrjioBoft CKopocTM poTauww, cB sraaabie C HBJieHHeM UMpKyJISmMM.
NONRADIAL PROBLEMS IN THE THEORY OF STELLAR STRUCTURE S u mma r y
This article concerns the meridional ęirculation in rigidly rotating stars. The angular velocity changes caused by this circulation are discussed.