宇宙中各種天體發出的射電。嚴格地說，宇宙射電應包括太陽射電和太陽系射電在內的所有各種天體的射電，但通常把太陽系以外的射電稱為宇宙射電。
基本介紹
- 中文名：宇宙射電
- 外文名：Cosmic radio
- 產生原理：銀河系內散布的磁場高能量電子
- 研究歷史：1931
- 學科：天文學
- 定義：太陽系以外的射電稱為宇宙射電。
分類,觀測,銀河系射電,河外射電,
分類
宇宙射電可分為銀河系射電和河外射電兩部分。銀河系射電包括銀河系中性氫區（HⅠ區）的射電、銀河系電離氫區(HⅡ區)的射電（見電離氫區和中性氫區）、星際非熱射電、超新星遺蹟射電、射電星的射電、星際分子射電等。河外射電包括正常射電星系、特殊射電星系、河外中性氫區射電、河外星際分子射電、類星射電源的射電、微波背景輻射等。
觀測
銀河系射電
1944年,荷蘭范德胡斯特預言,星際空間的中性氫原子會在21厘米波長上發出射電譜線。1951年終於接收到中性氫21厘米譜線射電。這是銀河系的第一種射電。射電天文學家通過這條譜線的長期觀測，得到銀河系中性氫雲或中性氫區(HⅠ區)的分布和銀河系旋臂結構圖。銀河系內第二種射電是НⅡ區的射電，НⅡ區是所有氫原子幾乎都被電離且作稠密分布的雲。射電天文學中的“雲”，是指具有清晰邊界的天體，它與周圍介質在某些性質（如密度、溫度等）上有明顯的突變。即使是同樣的密度,一個冷區懸浮在熱的介質中,射電天文也能觀測這個在溫度空間中的雲。НⅡ區有由單個恆星激發形成的，也有由整個星團激發形成的。有的НⅡ區的質量達到幾千個太陽質量。至今已知的銀河系的НⅡ區有200個以上。有兩種典型情況:一種是小質量高密度的 НⅡ區，被低密度的НⅠ區包圍著,如獵戶座大星雲;另一種是大質量的НⅡ區，被密度較高的НⅡ區包圍著，如玫瑰星雲。最近還發現了一種很密的可能是很年輕的НⅡ區，也許它會提供有關恆星形成的重要信息。銀河系第三種射電是星際磁場中的宇宙線電子（也叫相對論性電子）的同步加速輻射。銀河系內既具有廣泛散布的磁場，又存在高能量的宇宙線電子，這就具備了產生同步加速輻射的條件，因而存在很強的星際非熱射電,在十米波段,主要就是這種銀河系的非熱射電（見熱輻射和非熱輻射）。上述銀河系第二種射電（電離氫雲射電）本身很弱，電離氫雲吸收來自它們後面區域中的非熱輻射，因而在非熱射電的明亮背景上形成暗星雲。這樣，在銀河系非熱射電圖上很容易證認出НⅡ區。銀河系第四種射電是超新星遺蹟的非熱輻射。超新星又有兩種基本類型，即Ⅰ型和Ⅱ型。著名的蟹狀星雲就是Ⅰ型超新星的遺蹟。Ⅱ型超新星僅在旋渦星系或不規則星系的旋臂中出現。仙后座 A射電源（即3C461）就是Ⅱ型超新星的遺蹟。銀河系第五種射電是射電星的射電。現在已經發現的射電星主要有脈衝星、射電新星、耀星和射電雙星等。銀河系第六種射電是星際分子射電。1963年發現羥基分子18厘米譜線射電以來，到1979年底已發現50多種星際分子，觀測到的分子譜線數有300多條。
河外射電
在河外射電方面，第一種是正常射電星系發出的射電。正常射電星系是像銀河系這樣的正常星系。在所有鄰近的旋渦星系以及其中一些星系的星系盤和星系冕中都已觀測到連續輻射譜射電。正常射電星系發出的射電功率為10～10爾格/秒（在銀河系中,太陽射電功率為10爾格/秒,超新星遺蹟為10～10爾格/秒，比它小得多）。第二種是特殊射電星系發出的射電。有些特殊射電星系在光學照片上與正常星系相似，然而發出的射電則很強，比正常射電星系強10～10倍。它們的射電主要來自星系中心的小區域或星系兩邊的兩個對稱的子源。特殊射電星系的光譜顯示出強而寬的發射線，表明星系核中有非常劇烈的活動。關於特殊射電星系的射電產生機制問題，從同步加速理論可知，電子流束的同步加速輻射的頻譜是（其中Sv為頻率v上的射電流量密度，α為頻譜指數）,而觀測到的射電星系的頻譜正是這種冪律譜。因此，普遍認為射電星系的輻射機制就是同步加速輻射。至於特殊射電星系的能量來源問題，已提出的有恆星或星系的碰撞或坍縮，星系內超新星爆發以及由此引起的鏈式反應，物質與反物質的湮沒，層子的相互作用等等，至今尚無一致的意見。第三種是河外星系中的譜線射電，其中包括中性氫原子射電和分子射電。在許多星系中已觀測到中性氫21厘米譜線射電，對大、小麥哲倫雲、M31和M33等星系已描繪出射電亮度分布圖。自從發現星際分子羥基(OH)的射電後，又在河外星系觀測到水和氨等分子的譜線射電。很明顯，河外星系普遍包含中性氫原子和各種分子，只是各星系中的具體含量和成分各不相同。由於距離遙遠造成的射電視強度減弱，限制了我們現在的觀測範圍。第四種是類星射電源的射電。類星射電源的外形頗似恆星，光譜中的譜線有很大的紅移，有極強的射電，不僅發射譜線而且還有變化。這種距離遙遠、體積很小而能量特大的新型天體，很可能是遙遠星系的活動星系核──正在爆發的星系核。第五種是微波背景輻射。1965年，在波長7.35厘米上發現在天空中各個方向上存在溫度約3.5K的射電，稱為微波背景輻射。後來經精確觀測確定，這種背景輻射的溫度為絕對溫度2.7K，目前認為這是我們觀測到的宇宙的早期階段的殘存輻射。
