无线电波|无线电波是什么？它能让我们看到宇宙，还能解开很多的谜团
序言射电天文学始于1933年 ， 当时一位名叫卡尔 · 詹斯基的工程师偶然发现 ， 无线电波不仅来自我们的发明 ， 也来自太空中的自然物质 。从那时起 ， 天文学家们建造了越来越好的望远镜来寻找这些宇宙无线电波 ， 了解它们从哪里来 ， 能告诉我们关于宇宙的更多信息 。
虽然科学家可以通过普通望远镜观测到的可见光学到很多东西 ， 但是他们可以通过射电望远镜观测到不同的物体和事件——例如黑洞、恒星的形成、行星的诞生过程、垂死的恒星以及更多的事件 。 射电望远镜可以观测到不同种类的波——从无线电波到可见光波再到伽马射线——这些望远镜比任何一种望远镜都能更全面地描绘宇宙 。
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无线电波不仅来自我们的发明 ， 也来自太空中的自然物质
当你抬头仰望夜空时 ， 你会看到明亮的星光 。如果你住在一个远离城市的黑暗地方 ， 你可以看到成千上万的星河 。但是你看到的单独的点都是附近的恒星 。在我们的星系中 ， 还有大约1000亿颗恒星 ， 我们称之为银河系 。
在银河系之外 ， 天文学家认为还存在大约1000亿个星系(每个星系都有自己的1000亿颗恒星) 。几乎所有这些恒星都是肉眼看不见的 ， 因为肉眼看不到来自遥远恒星的微弱光线 。你的眼睛也会错过其他东西 。你眼睛所能看到的可见光只是天文学家所说的“电磁光谱”的一小部分 。
可见光是由中等能量的光子构成的 。能量较高的光子有紫外线辐射、 x 射线和伽马射线(伽马射线的能量最大) 。能量较小的光子是红外线和无线电波(无线电波的能量最小) 。所有存在的不同光波的范围 。电磁波谱还包括伽马射线、 x 射线、紫外线、红外线、微波和无线电波 。
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中国的射电望远镜
因为人类的眼睛只能看到可见光 ， 所以我们必须建造特殊的望远镜来捕捉其余的“光谱”——然后把它们转换成我们能看到的图片和图形 。
什么是无线电波？光是由被称为“光子轻微”的微小粒子组成的 ， 这种微小粒子被称为光子 ， 它们以波的形式传播 。
可见光中的光子具有中等的能量 。当光子有多一点的能量 ， 它们就会变成紫外线 ， 你看不到 ， 但是它会让你晒伤 。如果能量超过这个值 ， 光子就会变成 x 射线 ， 直接穿过你的身体 。如果光子拥有更多的能量 ， 它们就会变成伽马射线 ， 当它们爆炸时 ， 伽马射线就会从恒星中发射出来 。
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澳大利亚帕克斯射电望远镜
但是当光子的能量比可见光的光子少一点时 ， 它们就被称为红外线 。你可以感觉到它们的热量 。最后 ， 我们称能量最小的光子为“无线电波” 无线电波来自太空中的一些奇怪的地方——最冷最古老的地方 ， 而拥有最多物质的恒星被塞进了一个狭小的空间 。无线电波告诉我们 ， 如果我们只用眼睛或望远镜看到可见光子 ， 我们甚至不会知道宇宙的某些部分存在 。
波长和频率射电天文学家利用这些射电光子来了解不可见的宇宙 。光子以波的形式传播 ， 就像坐过山车一样 ， 只是一遍又一遍地使用同样的两个轨道 。光子波的大小——波长是光子所经过的波长的大小 。告诉你它的能量 。
下图显示了具有两种不同波长的波 。如果波是长的 ， 它就没有多少能量; 如果波是短的 ， 它就有很多能量 。无线电波没有多少能量 ， 这意味着它们在长波长的大波中传播 。无线电波的直径可以达到几百英尺 ， 也可以只有几厘米 。
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