Rạdioastronomie

der Zweig der Astronomie, der die Durchlässigkeit der Atmosphäre für elektromagnetische Wellen mit Wellenlängen von etwa 1 mm bis 20 m und der Eigenstrahlung (Radiostrahlung) verschiedener Objekte im Weltall in diesem Wellenbereich für astronomische Beobachtungen ausnutzt. Die Verfahren der Radioastronomie entsprechen weitgehend den Radarverfahren; wegen der geringen Intensität (selbst bei den stärksten kosmischen Radioquellen nur 10^–22 Watt/m² Hz) sind aber Empfangsantennen mit Flächen bis zu über 100 m Durchmesser und besondere (Interferenz-) Anordnungen notwendig (vor allem zur Richtungsbestimmung, die heute bis auf etwa 0,0001 Bogensekunden genau möglich ist). Die zur Beobachtung benutzten Antennen der Radioteleskope müssen auch deshalb möglichst groß sein, damit ihr Auflösungsvermögen für die verhältnismäßig langen Wellen hinreichend groß ist, oder es müssen 2 oder mehr Radioteleskope mit großem Abstand (teilweise mehrere tausend km) zusammengeschaltet werden (Interferometer).

Die auf der Erde empfangene Radiostrahlung kommt vor allem von örtlichen Quellen in der Milchstraße (z. B. Pulsaren, Überresten von Supernovae), von der Sonne und von außergalaktischen Nebeln, darunter besonders von Radiogalaxien und Quasaren. Die Entstehung der Radiostrahlung, die bei den stärkeren Quellen nur unter extremen Bedingungen möglich ist, konnte schon gut erklärt werden. Vier Ursachen kommen vor allem in Betracht: 1. eine thermische Radiostrahlung, bedingt durch die Temperatur der Quelle; 2. Synchrotronstrahlung, entstanden durch Beschleunigung von Elektronen in Magnetfeldern; 3. Plasmaschwingungen, d. h. Schwingungen in aus elektrisch geladenen Teilchen bestehenden Gasen; 4. Linienstrahlung, vergleichbar den Spektrallinien im optischen Bereich, z. B. die 21-cm-Strahlung des interstellaren Wasserstoffs oder die Linien interstellarer (auch einiger organischer) Moleküle. Obwohl Radioastronomie erst seit etwa 1945 betrieben wird, hat sie schon zu wichtigsten Erkenntnissen über die Spiralstruktur der Milchstraße (aus der Beobachtung der 21-cm-Linie des Wasserstoffs), über die interstellare Materie u. a. geführt.

Von der Radioastronomie nicht streng zu trennen ist die Radarastronomie. Diese tastet mit elektrischen Impulsen die zu untersuchenden Objekte ab. Radarechos wurden z. B. vom Mond und von den Nachbarplaneten empfangen und dienten zu Entfernungsbestimmungen und zur Ermittlung der Rotationszeit. Einen großen Erfolg zeitigte die Radarabtastung und -kartographierung der Venusoberfläche (vor allem von der amerikanischen Raumsonde Magellan 1990–1992 aus).