17
Радиоастрономия значительно расширила наши возможности
получать сведения о структуре и динамике Вселенной. Одним из
самых значительных достижений на пути познания в этой
области стало открытие космического микроволнового фонового
излучения, представляющего собой, как полагают, остаточное явление
(реликт) от взрывного процесса, происходившего при начале
[расширения] Вселенной. Об открытии этого космического микровол-
1 R. W. Wilson. The Cosmic Microwave Background
Radiation. © The Nobel Foundation, 1979.
18
нового излучения и рассказывается в данной статье. Сна
начинается с описания радиоастрономической техники проведенных
измерений. Затем приводится история обнаружения фонового
излучения и его интерпретации и, наконец, дается обзор современных
представлений о свойствах этого излучения.
[Техническое оснащение радиоастрономов.] Направленный в небо радиотелескоп принимает излучение не только из
космического пространства, но и от других источников, таких, как
земная поверхность, атмосфера Земли и элементы конструкции
самого телескопа. 6-метровая рупорная антенна-рефлектор компании
Белл Лабораториес (см. первую страницу обложки),
применявшаяся во время открытия космического микроволнового фонового
излучения, особенно подходит для выделения этого слабого
Однородного излучения от излучения других, более интенсивных
радиоисточников.
Однако прежде чем перейти к результатам измерений,
проведенных с помощью этой антенны, полезно рассмотреть некоторые
особенности конструкции и работы радиотелескопа, в первую
очередь его основных компонентов —
антенны и радиометра2.
Антенна. Она собирает излучение, поступающее из выбранного
направления и падающее на ее площадь (называемую собирающей
площадью), н фокусирует его на приемник излучения. Обычно
антенну проектируют так, чтобы она имела максимальную
чувствительность в направлении, в котором сориентирована, и
минимальную чувствительность —
в других направлениях.
6-метровый рупорный рефлектор был построен в 1960 г. А. Б.
Кроуфордом и его сотрудниками (А. В. Crawford, D. С. Hogg,
L. E. Hunt: Bell System Tech. J. (BSTJ), 1961, 40, 1095) для
работы с чрезвычайно малошумящим приемником по приему
сигналов, отражаемых спутником «Эхо». Антенна состоит из большого
расширяющегося волновода (рупора) и параболического внеосе-
вого рефлектора на его конце. Фокус параболоида расположен в
апексе рупора, с тем чтобы плоскопараллельная радиоволна
фокусировалась в горловине рупора, попадая в приемник. Такая
конструкция способствует устранению излучения, идущего от земной
поверхности (как видно на рисунке на обложке, при такой
конфигурации антенны приемник хорошо экранирован рупором от
излучения земли).
Результаты измерений чувствительности этой небольшой