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2008-11-28T17:20:52Z

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'''電波天文学'''（でんぱてんもんがく）とは、[[電波]]を天体の観測手段として用い、[[天体]]に関する研究を行う[[天文学]]の一分野。

== 観測 ==
天体からの電波は微弱であるため、観測は[[電波望遠鏡]]によって行われる。電波は波長が長いために[[星間物質]]による[[散乱]]を受けにくく、可視光では観測できない[[暗黒星雲]]の背後などを観測することが可能である。

しかし、[[短波]]より波長が長い（40m以上）電波は[[電離層]]で反射されるために地上に届かない。また波長の短い（3cm以下）電波は大気中の水分子や酸素分子によって吸収されるため、やはり地上に届きにくい。そのため、その間の波長の電波が観測に使用されている。1980年代以降では、観測装置の立地を考慮に入れつつ、電波望遠鏡の感度を向上させるなどの工夫によって、ミリメートル領域からサブミリメートル領域の観測も行われている。

== 天体の電波機構 ==
天体が放射する電波にはいくつかの機構がある。いくつかの波長で観測を行うことでどのような機構で放射された電波かを知ることできる。それによって天体の性状を知ることができる。

*[[シンクロトロン放射]]:光速に近い電子が磁場中で[[ローレンツ力]]を受けて円運動する際に放射される。強度の波長依存性が強い連続[[スペクトル]]を持つ[[偏光]]を放射する。
*熱制動放射:高温のプラズマ中の電子が原子核からの引力を受けて進路を曲げられる際に放射される。強度の波長依存性が小さい連続スペクトルを持つ光を放射する。
*電離原子の再結合:電離した原子と電子が再結合する際に放射される。線スペクトルを持つ。
*水素原子の[[21cm線]]:水素原子中の電子のスピンが反転する際に放射される。
*分子の回転遷移:[[暗黒星雲]]（分子雲）中の分子の回転が変化する際に放射される。線スペクトルを持つ。
*[[宇宙背景放射]]:[[ビッグバン]]の時に宇宙に満ちていた光の名残。

第二次世界大戦後に戦争中に発達した[[レーダー]]の技術が応用され、より詳細な観測が行われるようになった。しかし、電波での観測は[[光学観測]]に比べて分解能が非常に劣るのがネックであった。[[干渉計]]の応用によりこの点が大幅に改善された。その結果、多くの天体が電波では可視光とは違った姿をしていることが明らかとなった。こうして電波観測が天体観測の一手段として確立した。

==歴史==
[[1931年]]、[[ベル研究所]]の無線技術者[[カール・ジャンスキー]]は[[空電現象]]の観測中にはじめて天体の電波を捕らえた。こうして電波を放射している天体があることがはじめて知られた。ジャンスキーが観測したのは[[銀河系]]の中心核からの波長14.6mの電波であった。

1940年、[[グロート・レーバー]]は直径9mの[[パラボラアンテナ]]を自作した。これが初めての[[電波望遠鏡]]である。レーバーは波長1.85mの電波で[[天の川]]の観測を行い、[[電波地図]]を作成した。

1942年にイギリスのジェームス・ヘイはレーダーに混信する正体不明の電波を捕らえた。これは同年アメリカのジョージ・サウスウォースによって[[太陽フレア]]による電波であることが確認された。

1944年にオランダの[[ヘンドリク・ファン・デ・フルスト|ファン・デ・フルスト]]は電離していない水素原子が[[21cm線|波長21cmの電波]]を放射する可能性を示した。これは1951年にアメリカのハロルド・ユーエンとエドワード・パーセルによって確認された。

1965年に[[アーノ・ペンジアス]]と[[ロバート・ウィルソン]]は通信機器のノイズの測定中に宇宙から等方的にやってくる電波を発見した。これがビッグバン理論で予測されていた[[宇宙背景放射]]であると考えられている。

また同じ1965年に[[アントニー・ヒューイッシュ]]と[[ジョスリン・ベル・バーネル]]は非常に正確な周期でやってくる電波を放射する天体を発見した。これは[[パルサー]]と名づけられ、その正体は高速で自転する[[中性子星]]であると予測されている。

== 電波星 ==
グロート・リーバーは[[はくちょう座]]や[[カシオペヤ座]]付近から強い電波が放射されていることを発見していた。

1946年にジェームス・ヘイらはこれらの電波が天の川とは別の天体から出ている電波であることを確認した。当時の電波望遠鏡の分解能ではこれらの電波源の光学的な対応天体を知ることはできなかったので、これらは電波星と呼ばれ、天体の属する星座とその星座内での電波強度の順にアルファベット順の符号を付けて呼称された。

電波星はその後、[[活動銀河]]や大質量星の形成が盛んな[[星雲]]、[[超新星残骸]]などに同定された。

* [[いて座A]]: いて座Aイースト、いて座Aウェストからなる。いて座Aイーストは超新星残骸と考えられている。いて座Aウェストの中に[[銀河系]]中心核いて座A<sup>*</sup>を含む。
* カシオペヤ座A: 1670年ごろに爆発したと考えられている超新星残骸。
* おうし座A: [[かに星雲]] M1
* オリオン座A: [[オリオン大星雲]] M42
* はくちょう座A: 活動銀河 3C405
* おとめ座A: 活動銀河 [[M87]]
* ケンタウルス座A: 活動銀河 NGC5128

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電波天文学 - 変更履歴

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