26.4. РАДИОВОЛНЫ КОСМИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
26.4.1. Дискретные источники шума
Радиоволны, идущие из космического пространства, образованы двумя типами излучений. К первому типу относятся излучения, занимающие широкий спектр частот, а ко второму — излучения с линейчатым спектральным характером. Источниками излучений обоих типов могут быть как мощные дискретные образования, так и диффузный фон. Первые исследования дискретных источников радиоволн на частоте
были проведены Хэем, Пэрсонсом и Филлипсом [132], которые обнаружили шум флюктуирующей интенсивности, идущий из небольшой области в созвездии Лебедя. Позднее было показано [30, 31], что угол зрения этого источника равен 6, а наблюдавшиеся флюктуации были обусловлены атмосферой Земли [29]. Созвездие Лебедь А было объектом дальнейшего интенсивного изучения [215, 228, 378], в результате которого после оптического отождествления была выдвинута гипотеза, что созвездие образовалось в результате столкновения двух галактик. Другой очень мощный источник, Кассиопея А, состоящий из слабых туманностей, был открыт Райлом и Смитом [228]. Созвездие Гидра А исследовал Сли [243]. Был обнаружен интенсивный источник излучения [32, 252] в созвездии Тельца, связанном с туманностью Краба, представляющей расширение ядра сверхновой звезды АД 1054.
Измерения [45, 143, 192,248] углов зрения дискретных источников шума показывают, что их значения лежат в пределах нескольких минут, что значительно превышает углы зрения звезд. Последующие измерения на частотах
дали возможность определить форму этих дискретных источников шума. Роман и Япли [224] использовали при исследовании излучения на частоте
параболоид диаметром
Рис. 26.15. Излучение дискретных источников: а — контурная карта Млечного пути в области созвездия Лебедей. На вставке показана диаграмма направленности антени;
результаты различных наблюдений нзлучення созвездия Лебедь А. (См. [224].)
Контурная карта абсолютной температуры антенны при исследовании созвездия Лебедь приведена на рис. 26.15, а. На частотах в диапазоне от
до
были произведены наблюдения [117, 180, 249, 273] звезды Стрелец А, расположенной в центре своей галактики. Измерения интенсивности излучения также делались на частотах 250 Мгц [9, 158], 400 Мгц [237, 390], 600 Мгц [217, 218], 900 Мгц [82, 83, 328], 1,2 Ггц [215], 3,2 Ггц [113, 114], 9,4 Ггц [145], 16 Ггц [363] и 35 Ггц [372]. Использование совокупности этих результатов и данных, полученных на более низких частотах [3], позволило найти спектр [224] некоторых главных дискретных источников излучения. Например, на рис. 26.15, б приводятся данные, относящиеся к созвездию Лебедь А. Из рассмотрения данной кривой следует, что плотность потока излучения падает с ростом частоты, причем скорость падения больше, чем определяемая по формуле
В работе [205] приводятся исчерпывающие данные, собранные о различных дискретных источниках излучения, часть которых, относящаяся к восьми источникам, сведена в табл. 26.2. Если расстояние до источника известно, то нетрудно подсчитать интенсивность излучения, т. е. мощность, приходящуюся на единицу телесного угла. Эти данные относительно различных источников излучет
приведены в табл. 26.3.
Таблица 26.2 (см. скан) Координаты и интенсивность излучения некоторых дискретных источников
Таблица 26.3 (см. скан) Свойства некоторых дискретных источников
Результаты наблюдений излучения фона свидетельствуют о том, что это излучение неравномерно по поверхности небесной сферы, но достаточно постоянно во времени в любом данном направлении. Исследования фона проводились [3, 9, 82, 157, 218] на частотах в диапазоне от
до
обычное помощью антенн, ширина луча которых не превьпйала 1—3°. Измеренные значения яркостных температур лежат в пределах от 106 град К на частоте
вблизи
центра Галактики до 1° К на более высоких частотах по периферии Галактики. Вообще же температура обратно пропорциональна квадрату частоты; В работе [229] приведены соображения о том, что это излучение фона представляет собой суммарное излучение большого количества слабых источников.
Результаты наблюдений говорят о том, что дискретные источники излучения распределены в Галактике изотропно. Например, наблюдаемая на частоте
яркостная температура 500° К соответствует средней пространственной интенсивности излучения, равной
.
Можно показать [230], что эти источники, генерирующие суммарное излучение фона, характеризуются интенсивностями, превышающими
сек/стер.