.jpg/1280px-Caltech-Submillimeter-Observatory_(straightened).jpg)
Субмиллиметровая астрономия или субмиллиметровая астрономия (см. различия в написании ) — это раздел наблюдательной астрономии , который проводится на субмиллиметровых длинах волн (т. е. терагерцовом излучении ) электромагнитного спектра . Астрономы помещают субмиллиметровый диапазон волн между дальним инфракрасным и микроволновым диапазонами волн, обычно принимаемыми за диапазон от нескольких сотен микрометров до миллиметра . В субмиллиметровой астрономии по-прежнему принято указывать длины волн в «микронах», старом названии микрометра.
Используя субмиллиметровые наблюдения, астрономы изучают молекулярные облака и темные ядра облаков с целью прояснить процесс звездообразования от самого раннего коллапса до рождения звезд . Субмиллиметровые наблюдения этих темных облаков могут быть использованы для определения химического содержания и механизмов охлаждения молекул , которые их составляют . Кроме того, субмиллиметровые наблюдения дают информацию о механизмах формирования и эволюции галактик .
Наиболее существенными ограничениями для обнаружения астрономического излучения на субмиллиметровых длинах волн с помощью наземных обсерваторий являются атмосферное излучение, шум и затухание. Как и в инфракрасном диапазоне , в субмиллиметровой атмосфере доминируют многочисленные полосы поглощения водяного пара , и только через «окна» между этими полосами возможны наблюдения. Идеальное место для субмиллиметровых наблюдений — сухое, прохладное, со стабильными погодными условиями и вдали от городских населенных пунктов. Было идентифицировано лишь несколько мест. К ним относятся Мауна-Кеа ( Гавайи , США), обсерватория Льяно-де-Чахнантор на плато Атакама ( Чили ), Южный полюс и Ханле в Индии (гималайская площадка Индийской астрономической обсерватории ). Сравнения показывают, что все четыре места отлично подходят для субмиллиметровой астрономии, и из этих мест Мауна-Кеа является наиболее известным и, возможно, самым доступным. В последнее время наблюдается некоторый интерес к высокогорным арктическим объектам, в частности к станции Summit в Гренландии, где измерение PWV ( осаждаемого водяного пара) всегда лучше, чем на Мауна-Кеа (однако экваториальная широта Мауна-Кеа в 19 градусов означает, что оттуда можно наблюдать большую часть южного неба, чем в Гренландии). [1] [2]
На территории обсерватории Льяно -де-Чахнантор находится Atacama Pathfinder Experiment (APEX), крупнейший субмиллиметровый телескоп, работающий в южном полушарии, и крупнейший в мире наземный астрономический проект Atacama Large Millimeter Array (ALMA), интерферометр для наблюдений в субмиллиметровом диапазоне длин волн, состоящий из 54 12-метровых и 12 7-метровых радиотелескопов. Submillimeter Array (SMA) — еще один интерферометр, расположенный на Мауна-Кеа, состоящий из восьми радиотелескопов диаметром 6 метров. Самый большой существующий субмиллиметровый телескоп, телескоп Джеймса Клерка Максвелла , также расположен на Мауна-Кеа.
С помощью высотных воздушных шаров и самолетов можно подняться выше атмосферы. Эксперимент BLAST и SOFIA являются двумя примерами, соответственно, хотя SOFIA также может проводить наблюдения в ближнем инфракрасном диапазоне. [ необходима цитата ]
Космические наблюдения на субмиллиметровых волнах снимают наземные ограничения атмосферного поглощения. Первым субмиллиметровым телескопом в космосе стал советский БСТ-1М, размещенный в отсеке научной аппаратуры орбитальной станции «Салют-6» . Он был оснащен зеркалом диаметром 1,5 м и предназначался для астрофизических исследований в ультрафиолетовой (0,2 - 0,36 мкм), инфракрасной (60 - 130 мкм) и субмиллиметровой (300 - 1000 мкм) областях спектра, представляющих интерес для интересующихся тем, что позволяет изучать молекулярные облака в космосе, а также получать информацию о процессах, происходящих в верхних слоях атмосферы Земли .
Спутник субмиллиметровой волны (SWAS) был запущен на низкую околоземную орбиту 5 декабря 1998 года в рамках одной из миссий NASA 's Small Explorer Program (SMEX). Миссия космического корабля заключается в проведении целевых наблюдений гигантских молекулярных облаков и темных ядер облаков. SWAS фокусируется на пяти спектральных линиях: вода (H 2 O), изотопная вода (H 2 18 O), изотопный оксид углерода ( 13 CO), молекулярный кислород (O 2 ) и нейтральный углерод (CI).
Спутник SWAS был перепрофилирован в июне 2005 года для поддержки миссии NASA Deep Impact . SWAS предоставлял данные о производстве воды на комете до конца августа 2005 года.
Европейское космическое агентство запустило космическую миссию, известную как Космическая обсерватория Гершеля (ранее называвшаяся Дальним инфракрасным и субмиллиметровым телескопом или FIRST) в 2009 году. Гершель развернул самое большое зеркало, когда-либо запущенное в космос (до декабря 2021 года, с запуском ближнего инфракрасного космического телескопа Джеймса Уэбба ) и изучал излучение в дальнем инфракрасном и субмиллиметровом диапазонах волн. Вместо околоземной орбиты Гершель вышел на орбиту Лиссажу вокруг L 2 , второй точки Лагранжа системы Земля-Солнце. L 2 находится примерно в 1,5 миллионах км от Земли, и размещение Гершеля там уменьшило помехи инфракрасного и видимого излучения от Земли и Солнца. Миссия Гершеля была сосредоточена в первую очередь на происхождении галактик и формировании галактик.