Microsoft Word N. Z. Ismay?lov Atmosferdenkenar astronomiya derslik doc
Yüklə 1,02 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- 3.3. İnfraqırmızı şüalanma qəbulediciləri
- 3.4. İQ astronomik müşahidələrin nəticələri
47 dumanlıqlarında qızma ümumi sahə ulduzlarının UB və optik şüalanmasının, daha sıx mərkəzi hissələrdə isə rentgen və toz hissəcikləri ilə qarşılıqlı təsirdə ola bilən kosmik şüalanma zərrəciklərinin ener$isi hesabına formalaşır. Belə buludların qızmasının bir səbəbi də yavaş sıxılma nəticəsində ayrılan qravitasiya ener$isidir. Tozun üst qatlarda soyuması yalnız submm oblastda şüalanmadan deyil, qaz molekulları ilə toqquşmalardan da baş verə bilər. Tozun şüalanması ilə yanaşı qazın xətti şüalanma spektri də müşahidə olunur. Bu bir tərəfdən atomların ener$i səviyyələrinin incə quruluşu ilə (məsələn, cI λ =157 mkm, OI λ = 63 mkm, OIII λ = 88 mkm, NeII λ =12.8 mkm, və s.), digər tərəfdən isə molekulların fırlanma rəqsi və təmiz fırlanma keçidləri (CO, NH 3 , OH, SiO, H 2 və
b.) ilə əlaqədardır.
İQ oblastın spektrini əsasən yaxın İQ (λ=0.8-5 mkm), orta və ya aralıq (5-35 mkm) və uzaq (1 mm –ə qədər) oblastlara bölürlər. Dalğa uzunluğu 0.1 mm ≤ λ ≤ 1 mm olan oblastı submillimetrlik (submm) oblast adlandırırlar. Atmosferdə olan «pəncərələrin» şəffaflığından asılı olaraq İQ fotometriyada sərhədlər 1.3.1 cədvəlində verilmiş qaydada zolaqlarla müəyyən olunur. cədvəldə λ =34 mkm, 350 mkm və 460 mkm və daha uzundalğalı, tədricən radiodiapazona keçən oblastlar göstərilməmişdir. Yerüstü İQ müşahidələr atmosferin şəffaf zolaqlarında adi optik və İQ teleskoplar vasitəsilə müşahidə olunur. Atmosferin udulmasını azaltmaq üçün yüksək dağlıq yerlərdə qurulmuş xüsusi teleskoplar ikinci ossilyasiya edən güzgü ilə təmin olunur və teleskop özü fon
48
yarada bilən çox kiçik İQ şüalanma qabiliyyətinə malikdir. Məsələn, Havay adalarında sönmüş vulkanın zirvəsində 4200 m hündürlükdə 4 ədəd iri İQ teleskop qurulmuşdur: diametri 375 sm olan Kanada- Fransa, D=360 sm olan İngiltərə, D=300 sm və 224 sm ABŞ –NASA və Havay universiteti teleskoplarıdır.
cədvəl 3.3.1. İQ fotometrik süzgəclər sistemi Fotometrik zolaq
Zolağın sərhəddi, mkm λ 1 λ 2
Effektiv dalğa uzunluğu λ 0 , mkm H 1.45 1.8 1.63 K 1.9 2.5 2.22 L 3.05 4.1 3.6 M 4.5
5.5 5.0
N 7.9 13.2 10.6
Q 17 28
21
İQ astronomiya müşahidələrində teleskopun və atmosferin fon şüalanması bəzən müşahidə obyektinin şüalanmasından güclü olur. Fon şüalanmasını nəzərə almaq üçün fəza modulyasiyası adlanan metoddan istifadə olunur. Bu zaman obyektin və qonşu hissənin şüalanmaları fərqi qeyd olunan siqnalın gücü ilə mütənasibdir. Tipik İQ fotometrin sxemi 3.3.1-ci şəkildə verilir. Qəbuledicinin küyü, foton küyü və atmosfer titrəməsi fonunda faydalı siqnalı qeyd etmək üçün radiometrik metoddan istifadə olunur 49 (şəkil 3.3.2). Teleskopun topladığı siqnal modullaşdırıldıqdan sonra İQ qəbulediciyə ötürülür, detektə olunur və modulyasiya tezliyində dəyişən cərəyana çevrilir. Bundan sonra gücləndirilir və sinxron demodulyasiya olunaraq analoq qeydedicisinə ya rəqəmli sayğaca ötürülür və kompyuterdə işlənir. Tədqiq olunan obyektin şüalanmasını ölçmək üçün «mənbə-I fon» və «II fon-mənbə» fərqini qeyd etmək lazımdır (3.3.2-ci şəkildə uyğun olaraq I və II dəyişən gərginlik formasında).
Şəkil 3.3.1. İnfraqırmızı fotometrin quruluşu: 1-rəqs edən güzgü (modulyator); 2-süzgəc; 3-bolometrlə birlikdə kriostat; 4-siqnalın ilkin gücləndiricisi; 5- fotometri ulduza yönəltmək üçün güzgülər; 6- izləmə qurğusunda elektron-optik çevirici (EOÇ) ; 7-okulyar; 8- EOÇ-u şəkil müstəvisində hərəkət etdirən qurğu. Birinci fərqi ikincidən çıxsaq mənbənin ikiqat siqnalını alarıq. Ener$i paylanması məlum olan standart ulduzun eyni cihazda alınmış siqnalı ilə nisbətdə mənbənin verdiyi şüalanmanın mütləq vahidlərlə
50 qiymətini almaq olar. Alınan siqnalın atmosferdə itkisini nəzərə almaq üçün başqa bir nisbətən parlaq obyekt müşahidə olunmalıdır.
Şəkil 3.3.2. İQ şüalanma qeydedicisinin prinsipial sxemi: a- qeydedicinin blok sxemi (1-teleskop, 2-kriostat və bolometr, süzgəclər, 3-dəyişən gərginlik gücləndiricisi, 4-siqnalı modullaşdırma sistemi, 5-sinxron detektor, 6-sabit cərəyan gücləndiricisi, 7-siqnalın vizual yoxlanması bloku, 8-rəqəmsal qeydedici). b-detektə olunmadan əvvəl və fotometrdən çıxandan sonra siqnalın forması.
Teleskopun yüksəklik təyyarə və ya aerostatlarında yerləşdirilməsi praktiki olaraq atmosferdə olan bəzi udulma zolaqlarından başqa bütün İQ diapazonda atmosfer itkisindən azad olmağa imkan verir.
51 Bundan başqa İQ oblastda foton küyünü azaltmaq üçün güzgülərin krioqen soyudulması müşahidə dəqiqliyini artırmağa imkan verir. İlk belə bir peyk Hollandiya-ABŞ-İngiltərə tərəfindən 1983-cü ildə orbitə çıxarılmışdır (İRAS). Bu peyklə 8-120 mkm intervalında bütün göyün axtarılması aparılmış, 250 mindən çox yeni İQ mənbə aşkar olunmuşdur. Qısadalğalı İQ oblastda 1.2 mkm – dan kiçik dalğa uzunluğunda qeydiyyat xüsusi fotogücləndirici və ya YƏc-lərlə həyata keçirilir. 5.5 mkm-a qədər intervalda maye azotla soyudulan İnSb qəbuledicisi tətbiq olunur. Daha uzundalğalı oblastlarda əsasən qermanium və onun birləşmələrindən ibarət 1.5 K qədər soyudulan istilik bolometrləri istifadə olunur. Adətən nəinki detektor özü, həm də süzgəclər, diafraqmalar, spektr də soyudulur. İQ şüalanmanı adətən küyün ekvivalent gücü (KEG) ilə xarakterizə edirlər. Bu parametr düşən siqnalın elə gücüdür ki, onun təsirilə alınan siqnal küy səviyyəsində olsun. İdeal qəbuledici üçün küy düşən fotonların fluktuasiyası hesabına alınır. Ona görə KES = 2 / 1 / ) 1 /( ) 2 (
kT hc f e hc P A λ ηλ − − (3.3.1) ifadəsi yazıla bilər. Burada T f və P f temperatur və qəbulediciyə düşən fon siqnalın orta gücü, A – qiyməti bolometr üçün 1, fotovoltanik qəbuedici üçün 2 olan əmsal, η ≤1 qəbuledicinin kvant effektivliyidir. İQ astronomiyada ayırdetmə əldə etmək üçün spektrofotometrik dəyişdirilə bilən süzgəclərdən və pazşəkilli interferometrik süzgəclərdən, habelə difraksiya spektrometrindən, Fabri-Pero interferometrindən də istifadə olunur. Xüsusilə Maykelson interferometrinin tətbiqi əsasında işləyən Furye-spektrometriya metodu geniş yayılmışdır və hazırda bu metodla R=10 5 -ə çatan 52
ayırdetmə almaq olur. Bundan başqa, lazerlərin tətbiqinə əsaslanan heterodin spektrometrləri daha yüksək ayırdetmə almağa imkan verir (R=10 7
″ bucaq ayırdetməsi almaq üçün də istifadə olunur.
Spektrin infraqırmızı diapazonu optik və radiodiapazonlar arasında 0.7 mkm-dən 1 mm-ə qədər bir zolaqdan ibarətdir. Bu zolağın uzundalğalı hissəsinin müşahidə texnikası (10-100 mkm-dan 1 mm-ə qədəri) radio diapazonun texnikasına yaxın olduğu üçün onu submillimetrlik (submm) zolaq da adlandırırlar. Fizikadan məlumdur ki, mütləq qara cismin T mütləq temperaturunda istilik şüalanma ener$isinin maksimumu λ m Vin
sürüşməsi qanunu ilə təyin edilir:
m = 2.9 mm / T (3.4.1)
Buradan belə nəticəyə gəlmək olar ki, İQ oblastda şüalanma aşağı etmperaturlu cisimlər tərəfindən şüalandırılır. Effektiv temperaturları 4000-30000 °K olan ulduz və qalaktikaların spektral şualanması UB və optik oblastda maksimuma malikdirlər. Bundan daha aşağı temperaturlu cisimlərin şüalanması İQ və submm oblastlarda maksimuma malikdir. Belə şüalanmanın mənbələri mikroskopik bərk hissəciklər-ulduzlararası tozlar, protoulduz və protoplanet qaz-toz diskləridir. Lakin bununla yanaşı, İQ şüalanma sürətli elektronların maqnit sahəsində hərəkəti zamanı qeyri istilik mexanizmi ilə də yarana bilər.
Yüklə 1,02 Mb. Dostları ilə paylaş:
|