射电天文观测

20世纪40年代，借助新兴的无线电和雷达技术，人类探测到了来自宇宙的射电波，从此突破了天文学只能观察天体光波辐射的局面，一门和光学天文学并行的射电天文学诞生了。从20世纪60年代起，随着航天技术的发展，人类终于冲出地球，到天上去观测和研究在地面上接收不到的X射线、远红外辐射、紫外辐射的γ射线，从而发现了一系列前所未知的新天象，使天文学进入了新的时代。

射电探测技术的开创者，是美国无线电工程师扬斯基（1905—1950）。他1928年大学毕业后来到贝尔电话实验室，研究短波无线电通讯技术。他研制了专门的接收机和天线阵。1931至1932年间，扬斯基发现了一种很低又很稳定的噪声，与雷雨时放电的霹雳声迥然不同。这种“射电噪声”具有方向性，随地球的自转而在天空中运动。经过长时间的观测，他于1933年发表论文指出，这种“射电噪声”来源于太阳系之外，很可能来自银河系中心。

这一重要发现，为射电天文学史写下了开创性的篇章。

1937年，美国业余天文学家雷伯，对扬斯基的发现产生了兴趣。他在自己住宅的后院建造了一个直径为9.45米的抛物面天线，配上接收机，建成第一台射电望远镜（又称无线电望远镜）。他在波长1.87米处进行观测，果然探测到来自银河系中心的射电波，并描绘出银河系的射电图，同时还测到了太阳的射电辐射，证实了扬斯基的发现。

射电天文学是通过接收天体的无线电波来研究天文现象的一门学科。它突出了以无线电接收技术为主的观测手段，观测的对象遍及整个宇宙，可探测到以往凭光学手段所看不到的地方。射电天文学的基础是射电望远镜。称它为“望远镜”，是因为它与光学望远镜一样，可以观测遥远的天体。但其工作原理和结构，实际上是无线电接收设备。

第二次世界大战期间，各国都忙于发展军事上的雷达技术，而忽略了天文学方面的研究。直到第二次世界大战结束，才开始投入到对射电天文的研究，并把先进的雷达技术应用于天文观测，从而揭开了射电天文学发展的序幕。

在射电天文学的发展初期，观测手段是以大中型单天线射电望远镜和各种干涉仪器为主。扬斯基当年用以首次发现银河系射电波的天线，是一个长30.5米、高3.66米的可旋转的倒V形天线，与现在的射电望远镜相差不多。雷伯1937年首创的抛物面型（或称碟式）反射天线，是第一架现代型的射电望远镜。此后，科学家们陆续开始建造大口径的射电望远镜。英国于1946年建成直径为66.5米的固定抛物面射电望远镜，又于1955年建成当时世界上最大的直径为76米的可旋转抛物面射电望远镜。与此同时，澳大利亚、荷兰、加拿大、美国、原苏联等国也竞相建成大小不同、形状各异的天线。这些射电望远镜的相继建成和投入使用，使射电天文学在现代科学研究中发挥出不可替代的重要作用。当今，最大的全动抛物面式射电望远镜在德国（100米），美国建在阿雷西博的固定式球面射电望远镜，以其300米直径而居世界之首。

在射电天文学的初期，它的观测对象主要是太阳系内天体及一些强射电源，以单天线接收来自地球之外的射电信号。由于受单天线望远镜分辨率的限制，很难定出天体的精确位置，此外，受地球大气的限制，分辨率也较差。

现代射电天文观测手段，是以综合孔径射电望远镜，或基线干涉仪和射电天文谱线等技术为标志的。1960年，赖尔率先完成了天线最大变距为1.6千米的综合孔径射电望远镜；1962年，赖尔等人又建成了超综合孔径射电望远镜，这对射电天文观测技术的发展是一项重大突破。赖尔本人也由于这项成就而荣获1974年诺贝尔物理学奖。

目前，世界上已有10余台大中型综合孔径射电望远镜。其中最大的是美国的甚大天线阵（VLA），其次是荷兰的韦斯特博克阵。我国于1984年在北京密云建成了一台米波综合孔径望远镜，由28个9米直径的抛物面天线组成，在东西向呈“一”字形排列，最长间距为1.164米，主要用于寻天、编制射电源表、新发现源的分类计数、米波变源的搜索以及太阳米波高分辨率快速现象的实测研究等。

射电天文学诞生至今不过60年，但它的进展却很迅猛，并在天文观测上取得了重大成就。随着射电天文观测手段的不断改进和提高，它在天文研究中将会继续作出新的贡献。