Umumiy astronomiya

4.25-rasm. Dunyodagi eng katta radioteleskop bu Puerto Rikodagi Aresibo laganidir. U tabiiy vulqon kosasi ustiga qurilgan va uning diametri 300 m teng

4.26-rasm. Eng yirik to‘liq boshqaraladigan radioteleskop Grin Bank, Virjiniya (AQSh)da joylashgan. Uning diametri metr.

Dunyodagi eng katta radioteleskop Puerto Rikodagi Aresibo antennasi bo‘lib, uning asosiy reflektori qo‘zg‘almas bo‘lib, metall panjara bilan qoplangan, diametri 305 metrga teng aylana shaklidagi tabiiy vodiyga o‘rnatilgan (4.25-rasm). 1970 – yillar oxiriga kelib uning antenna sirti va qabul qilgichi modernizatsiyalandi, natijada antenna 5 sm gacha bo‘lgan to‘lqin uzunliklargacha bo‘lgan diapazonlarda ishlashga imkoniyatlar paydo bo‘ldi. Aresibo teleskopining ko‘zgusi parabolik emas, balkim sferikdir, va antenna u xarakatlanadigan uzatuvchi sistemasi bilan jihozlangan va u zenit atrofida radiusi teng sohada kuzatuvlarni olib borishga imkon beradi.

Eng yirik to‘liq boshqariladigan radioteleskop 2000 – yilning oxirida AQShning Virginiya shtatida qurilgan Grin Benk teleskopidir. U biroz assimetrik bo‘lib, diametri metrga teng (4.26.-rasm). Grin Benk teleskopidan oldin taxminan 20 yil davomida eng yirik teleskop bo‘lib Germaniyadagi Effelsberg teleskopi hisoblangan. Uning antennasi parabolik bo‘lib, diametri 100 metrga teng bo‘lgan. Ichki 80 metrli lagan tekis, uzluksiz ravishda alyuminiy panellaridan yasalgan bo‘lib, diskning tashqi qismi esa metall panjara tuzilishiga ega. Teleskopning faqatgina ichqi qismini ishlatgan holda 4 mm gacha bo‘lgan to‘lqin uzunliklar sohasini kuzatishga imkoniyatlar bo‘lgan. Eng qari va balkim eng mashhur yirik radioteleskop Britaniyada, Djodrell Benkda joylashgan 76 metrli antennadir, u 1950-yillarning oxirida qurilib bitkazilgan.

Eng yirik teleskoplarning yuzasi etarli darajada aniqlikka ega emasligidan ularni 1 sm dan kichik to‘lqin uzunliklarida ishlatib bo‘lmaydi. Ammo millimetr to‘lqin uzunligi sohaning muhimligi vaqt o‘tgan sayin oshib bormoqda. Bu to‘lqin uzunligida yulduzlararo molekulalarning ko‘plab o‘tishlari mavjud va xattoki bitta antennali teleskopni ham ishlatsa burchak ajrata olish qiymatining etarli kttalikdagi qiymatiga erishsa bo‘ladi. Hozirgi kunda millimeter diapazonida ishlovchi tipik teleskop ko‘zgusining diametri taxminan 15 m. Hozirda bu yo‘nalish tez rivojlanmoqda va bir qator yirik millimetr teleskoplar faol ishlamoqda. Ular orasida 3 mm diapazongacha ishlatsa bo‘ladigan Yaponiyadagi 40 m Nobeyama teleskopi, 1 mm gacha ishlatsa bo‘ladigan, Ispaniyaning Piko Veletadagi 30 m IRAM teleskopi va 0.5 mm gacha bo‘lgan sohada ishlaydigan Gavayi, Mauna Keadagi Buyuk Britaniyaning 15 m Djeyms Klark Maksvell teleskopi (4.27-rasm). XXI asrning birinchi o‘n yilligidagi eng katta proekt - ALMA (Atacama Large Millimetre Array – Atakamadagi Katta Millimetr Massivi) bo‘lib, u 50 ta 12 metrlik teleskoplardan iborat (4.28-rasm) bo‘ladi. Bu teleskop AQSh, Evropa hamda Yaponiyaning hamkorlikdagi loyiha sifatida qo‘riladi.

4.28-rasm. Gavayi, Mauna Keadagi 15 m Maksvell submillimetr teleskopi, u quruq iqlim va balandligi 4100 m sharoitida joylashgan. Kuzatuvlarni 0.5 mm to‘lqin uzunliklarigacha olib borsa bo‘ladi	4.28 a-rasm. Atakamadagi Katta Millimetr Massiv – (ALMA) Evropa, AQSh va Yaponiya orasidagi hamkorlikda quriladi. Dastlabki reja bo‘yicha unda 64 antenna bo‘lishi kerak edi, lekin moliyaviy sabablarga ko‘ra ularning soni 50 tagacha kamaytirilgan

Yuqorida ta’kidlab o‘tilganidek, radioteleskopning ajrata olish qobiliyati optik teleskopnikidan ancha past. Hozirgi kunda eng yirik radioteleskoplarning ajrata olishi 5 yoy sekundigacha etishi mumkin, u bo‘lsa ham faqatgina o‘ta yuqori chastotalarda. Radioteleskoplarning ajrata olish qobiliyatini oshirish maqsadida ularning o‘lchamlarini kattalashtirish foyda bermaydi, chunki zamonaviy teleskoplarda bu kattalik o‘zining nazariy qiymatiga etib borgan. Shunday bo‘lsa ham, radioteleskoplar va interferometrlarni birgalikda ishlatgan holda, optik teleskoplarnikidan ham yuqori ajrata olish qiymatlariga erishish mumkin.

1891 yilga kelib Maykelson ham astronomik maqsadlar uchun interferometrni ishlatgan. Optik to‘lqin uzunliklarirejimida interferometrlardan foydalanish juda qiyin bo‘lsaham, radiodiapazonda interferemetrlar judaham qulay va foydali bo‘lib chiqdi. Interferometrni yasash uchun kamida ikkita bir-biriga ulangan antennalar talab etiladi. Antennalar orasidagi masofa baza chizig‘i deb ataladi. Birinchidan, baza chizig‘i kuzatilayotgan yo‘nalashga perpendikulyar deb faraz qilamiz (4.29-rasm). Keyin nurlanish ikkita antennaga ham bir hil fazada tushadi va ularning birlashgan signali maksimumni ko‘rsatadi. Biroq, Erning o‘z o‘qi atrofida aylanishi tufayli baza chizig‘ining yo‘nalishi o‘zgaradi va bu natijada ikkita signal o‘rtasida fazalar farqi paydo bo‘lishiga olib keladi. Buning natijasida sinusoidal ko‘rinishidagi interferension tasvir paydo bo‘ladi, va u erda fazalar farqi 180 gradusga teng bo‘lganda minimumlar paydo bo‘ladi. Cho‘qqilar orasidagi masofa quyidagicha beriladi:

bu erda – baza chizig‘i burilgan burchak, λ – qabul qilinayotgan signalning to‘lqin uzunligi. Shunda interferometrning ajrata olish imkoniyati chiziqli o‘lchami ga teng bo‘lgan antennaniki bilan mos keladi.

4.29-rasm. Interferometrning ishlash prinsipi. Agar nurlanish radioteleskopga bir xil fazada kelib tushsa, to‘lqinlar bir-birini kuchaytiradi va birlashgan nurlanishda maksimum olinadi (1 va 3 -holatlar). Agar nurlanish qarama–qarshi fazada bo‘lsa ular bir-birini so‘ndiradi (2 - holat).

Agar kuzatilayotgan manba nuqtaviy manba bo‘lmasa, uning turli qismlaridan chiqqan yorug‘lik antennaga etib kelganda faza farqiga ega bo‘ladi. Bunday holatda interferension tasvirdagi minimum nolga teng bo‘lmasdan ma’lum bir musbat ga teng bo‘ladi. Interferension tasvirdagi maksimumini deb begilasak, unda quyidagi nisbat manba щlchamining kattaligini beradi:

Manba tuzilishi xaqida aniqroq ma’lumotlarni antennelar orasidagi masofalarni almashtirish yo‘li, ya’ni antennelarni bir biriga nisbatan joyini almashtirish, bilan olsa bo‘ladi. Bu ish qilinsa interferometriya aptura sintezi deb ataladigan usulga aylanadi.