Submillimeterastronomi är en gren av observationsastronomi som associeras med observationer i det submillimetervåglängdsområdet ( terahertzstrålning ). Astronomer placerar submillimeterområdet mellan det avlägsna infraröda och mikrovågsområdet , det vill säga i våglängdsområdet från några hundra mikrometer till en millimeter. Inom submillimeterastronomi är våglängdsenheten ofta mikron .
Med hjälp av submillimeterobservationer undersöker astronomer molekylära moln och kärnor i mörka nebulosor för att belysa processerna för stjärnbildning från ögonblicket för kollapsen till en stjärnas födelse. Submillimeterobservationer av mörka moln kan användas för att bestämma den kemiska sammansättningen och kylmekanismerna för deras ingående molekyler. Dessutom används submillimeterobservationer i studien av processerna för bildning och evolution av galaxer .
Den mest betydande begränsningen för detektering av strålning från rymden i submillimetervåglängdsområdet för en markbunden observatör är atmosfärisk strålning, brus och strålningsdämpning. Liksom i det infraröda området finns det ett stort antal absorptionsband för vattenånga i submillimeterdelen av spektrumet, och observationer kan endast göras i transparensfönster. Den idealiska platsen för submillimeterobservationer bör vara torr, sval, ha stabila väderförhållanden och vara borta från befolkade områden. Det finns bara ett fåtal sådana platser, till exempel Mauna Kea ( Hawaii , USA), observatoriet på Chajnantor-platån ( Chile ), Sydpolen , Himalaya-avdelningen av Indian Astronomical Observatory . Jämförande analys visade att alla fyra punkter är idealiska för submillimeterobservationer; Mauna Kea är den mest kända och lättillgängliga punkten. Visst intresse har visats för platser på hög latitud i Arktis, särskilt Upper Camp på Grönland , där den totala fukthalten är mindre än på Mauna Kea (även om den låga latituden för Mauna Kea tillåter att fler sydliga himmelobjekt kan observeras). [1] [2]
Chajnantor Plateau Observatory har Atacama Pathfinder Experiment , det största submillimeterteleskopet på södra halvklotet, såväl som det största markbaserade astronomiprojektet, Atacama Large Millimeter Array , en submillimetervåginterferometer bestående av 54 12m och 12 7m radioteleskop. Submillimeter Array , Submillimeter Array, är en annan interferometer placerad på Mauna Kea och består av åtta 6-meters radioteleskop. Det största submillimeterteleskopet som finns för närvarande, James Clark Maxwell Telescope , finns också på Mauna Kea.
Med hjälp av stratostater och andra flygplan är det möjligt att bedriva forskning från högre skikt av atmosfären. Exempel inkluderar BLAST- och SOFIA- teleskopen , även om SOFIA kan göra observationer i det nära infraröda också.
| Jämförelse [3] | |||||||
| namn | År | Våglängd | Öppning | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| mänskligt öga | - | 0,39-0,75 um | 0,01 m | ||||
| SWAS | 1998 | 540 - 610 um | 0,55 - 0,7 m | ||||
| Herschel | 2009 | 55-672 um | 3,5 m | ||||
Rymdobservationer i submillimeterområdet är fria från atmosfärisk absorption. Det första submillimeterteleskopet i rymden var det sovjetiska BST-1M, beläget i det vetenskapliga utrustningsfacket i Salyut-6 omloppsstationen . Den var utrustad med en spegel med en diameter på 1,5 m och var avsedd för astrofysisk forskning i de ultravioletta (0,2 - 0,36 mikron), infraröda (60 - 130 mikron) och submillimeter (300 - 1000 mikron) spektralområdena, som är av intresse till de som gör det möjligt att studera kalla gasformiga kosmiska moln , samt att få information om de processer som sker i de övre lagren av jordens atmosfär [4] .
SWAS-satelliten lanserades i låg omloppsbana om jorden den 5 december 1998 som ett av NASA -uppdragen . Syftet med rymdfarkosten var att studera gigantiska molekylära moln och mörka molnkärnor. Forskningen gällde fem spektrallinjer: vatten (H 2 O), vattenisotop (H 2 18 O), kolmonoxidisotop ( 13 CO), molekylärt syre (O 2 ), neutralt kol (CI).
I juni 2005 var syftet med enheten att stödja experimentet Deep Impact . Fram till augusti 2005 övervakade enheten vattenhalten i kometen.
2009 lanserade ESA Herschel- uppdraget , som har den största teleskopdiametern av något teleskop som skickas ut i rymden. Observationer utförs i det avlägsna infraröda och submillimeterområdet. Rymdfarkosten kretsar i en Lissajous-bana runt Lagrange-punkten L 2 i jord-solsystemet. Punkt L 2 ligger cirka 1,5 miljoner km från jorden. Detta observatorium utforskar de första stadierna av galaxbildning.