रेडिओ ज्योतिषशास्त्र : खगोलीय वस्तूंनी [ग्रह, तारे, दीर्घिका (तारामंडले) इत्यादींनी] उत्सर्जित केलेल्या रेडिओ तरंगांचे (साधारणपणे १ मिमी. ते ३० मी. तरंगलांबीच्या तरंगांचे) मापन व विश्लेषण करून या वस्तूंचा अभ्यास करणारी ज्योतिषशास्त्राची एक शाखा. या शाखेचा उगम ⇨रडार तंत्रात आहे. खगोलीय वस्तूंच्या अवलोकनासाठी विद्युत् चुंबकीय प्रारणाच्या (तरंगरूपी ऊर्जेच्या) ४,००० Å ते ७,००० Å (१ Å=१०–८ सेंमी.) तरंगलांबीच्या दृश्य भागाचाच रूढ ज्योतिषशास्त्रात उपयोग होत असे. पुढे छायाचित्रण तंत्राच्या शोधामुळे व त्यातील प्रगतीमुळे ३,००० Å ते ४,००० Å त्याचप्रमाणे ७,००० Å ते १०,००० Å या विभागांतील तरंगांचा सुद्धा उपयोग होऊ लागला. ३,००० Å पेक्षा कमी तरंगलांबीचे जंबुपार (दृश्य भागातील जांभळ्या रंगाच्या पलीकडील) प्रारण वातावरणाच्या उच्च स्तरांतील ओझोन व काही अंशी पाणी व कार्बन डाय-ऑक्साइड वायू यांच्याकडून शोषले जाते आणि १०,००० Å हून अधिक तरंगलांबीचे प्रारण वातावरणातील पाणी शोषून घेते. त्यामुळे त्यांचे अवलोकन पृथ्वीच्या वातावरणाबाहेर जाऊन करावे लागते. हे कार्य खूप उंचीवर जाणारे हायड्रोजनाने भरलेले फुगे, रॉकेटे व १९६० नंतरच्या काळात फिरत्या अवकाशीय प्रयोगशाळा यांच्या साहाय्याने केले जाते. वातावरणातील पाणी १०,००० Å म्हणजे १०–४ सेंमी. पेक्षा अधिक तरंगलांबीचे प्रारण शोषून घेत असले, तरी त्यास मर्यादा आहे. १०–१ सेंमी. तरंगलांबीहून अधिक तरंगलांबीच्या प्रारणाला वातावरण पुन्हा पारदर्शक बनते व १ मिमी. ते जवळजवळ १०० मी. तरंगलांबीपर्यंतच्या प्रारणाचे पृथ्वीवरून अवलोकन करता येते. याहून अधिक तरंगलांबीची प्रारणे ⇨आयनांबरात शोषिली जात असल्या मुळे भूपृष्ठापर्यंत येत नाहीत. १ मिमी. पासून ३० ते १०० मी. पर्यंतच्या तरंगलांबीच्या (किंवा सु. ६ ते ३०,००० मेगॅहर्ट्झ कंप्रतेच्या म्हणजे दर सेकंदास होणाऱ्या कंपन संख्येच्या) विद्युत् चुंबकीय प्रारण विभागास ‘रेडिओ प्रारण’ म्हणण्यात येते. या रेडिओ गवाक्षातून (झरोक्यातून) विश्वातील नवनवीन वस्तूंचे दर्शन घडते आणि रेडिओ ज्योतिषशास्त्रात त्यांचा अभ्यास केला जातो.
रेडिओ प्रारणाद्वारे खगोलीय वेध घेण्यासाठी निरभ्र आकाशाची किंवा चंद्रप्रकाश नसलेल्या रात्रीची वाट पहात थांबावे लागत नाही. पृथ्वीच्या वातावरणातील तसेच आंतरतारकीय अवकाशातील ढगाळ भागांतूनही रेडिओ तरंग सहज आरपार जातात. यामुळे आकाशगंगेच्या अतिदूरच्या भागांचे व त्याबाहेरील ⇨दीर्घिकांचे रेडिओ वेध घेणे शक्य झाले आहे. कंप्रता सप्तकाच्या संदर्भात पाहिले असता, रेडिओ गवाक्षाची रूंदी दृश्य प्रकाश गवाक्षाच्या रूंदीच्या दसपट आहे यामुळे आणि रेडिओ ज्योतिषशास्त्रातील नवनवीन प्रगत उपकरणांमुळे खगोलीय वस्तूंच्या विद्युत् चुंबकीय प्रारणाचा बराच मोठा भाग अभ्यासता येऊ लागला आहे. वाढत्या तरंगलांबीनुसार मिळणाऱ्‍या प्रारणांचा क्रम असा आहे : गॅमा किरण, क्ष-किरण, जंबुपार, दृश्य प्रकाश, अवरक्त आणि रेडिओ तरंग व सुक्ष्मतरंग [⟶ विद्युत् चुंबकीय प्रारण]. रेडिओ ज्योतिषशास्त्रातील प्रगतीवर सैद्धांतिक विचारापेक्षा उपकरणांचा प्रभाव अधिक आहे. ज्योतिषशास्त्रात प्रयोग करणे शक्य होत नसल्यामुळे अवकाशातून येणाऱ्‍या सर्व प्रकारच्या प्रारणांच्या अभ्यासाने अवकाशातील वस्तूविषयी ज्ञान मिळवून त्यावरून सैद्धांतिक बैठक ठरवावी लागते. रेडिओ ज्योतिषशास्त्रातील प्रगतीने अवकाशा-संबंधीच्या मानवाच्या ज्ञानात फार मोठी भर घातली आहे.
इतिहास : रेडिओ ज्योतिषशास्त्राच्या संदर्भात १९३१ सालापर्यंत मनुष्य रेडिओ प्रारणास आंधळा होता. पृथ्वीच्या वातावरणाच्या बाहेरून येणाऱ्‍या रेडिओ संकेताची नोंद १९३२ मध्ये वेल टेलिफोन लॅबोरेटरीमध्ये काम करीत असलेल्या कार्ल जान्स्की यांनी प्रथम केली आणि रेडिओ ज्योतिषशास्त्रास सुरूवात झाली. वातावरणातून येणाऱ्‍या स्थितिक विद्युत् क्षोमाचे व रेडिओ दूरध्वनी दळणवळण यंत्रणेत व्यत्यय निर्माण करणाऱ्‍या कारणाचे मूळ शोधण्यासाठी संशोधन चालू असताना गडगडाटी मेघांपासून मिळणाऱ्‍या विद्युत् क्षोभाखेरीज आणखी एका सतत येणाऱ्‍या विद्युत् क्षोभाची नोंद होऊ लागली. या क्षोभाची तीव्रता दर २४ तासांनी कमाल होत होती. अधिक संशोधनानंतर या क्षोभाचे कारण म्हणजे १५ मी. तरंगलांबीचे रेडिओ प्रारण असून त्याचा उगम आकाशगंगेत असल्याचे व आकाशगंगेचा मध्य भाग त्यांनी वापरलेल्या प्राथमिक स्वरूपाच्या ⇨रेडिओ दूरदर्शकाच्या (दुर्बिणीच्या) पथात येतो त्या वेळी रेडिओ प्रारणाची तीव्रता सर्वांत अधिक होत असल्याचे जान्स्की यांना आढळले. १९३९ मध्ये व्हीटन (इलिनॉय) येथील रेडिओ अभियंते ग्रोट रेबर यांनी ९.५ मी. व्यासाचा पहिला रेडिओ दूरदर्शक तयार केला आणि ६० सेंमी. तरंगलांबीच्या प्रारणाचे पद्धतशीर अवलोकन केले. या निरीक्षणांच्या साहाय्याने अवकाशातील रेडिओ प्रारण उद्‌गमांचा नकाशा तयार केला. या वेळी फारच थोडे रेडिओ उद्गम दीप्तिमान गोलांशी संबंधित असल्याचे आढळले. त्या वेळी जान्स्की यांना कळू शकले नव्हते, तरी रेडिओ प्रारणाचा बराच अंश अवकाशातील विद्युत् भारित कणांच्या प्रचंड प्रवाहापासूनही येतो, असे नंतर दिसून आले.
रेडिओ प्रारणाच्या संदर्भात १९०० मध्ये सूर्य हा पहिला खगोलीय उद्गम आढळला होता, तरीही १९४२ पर्यंत त्यापासून येणाऱ्‍या रेडिओ संकेतांची नोंद करता आली नव्हती. इंग्लंडच्या किनाऱ्‍यावरील रडार उपकरणांनी सूर्याच्या रेडिओ प्रारणाची प्रथम नोंद केली. १९४४–४६ पर्यंत दुसऱ्‍या महायुद्धाच्या काळात रेबर यांनी सौरडागापासून येणाऱ्‍या रेडिओ प्रारणाचा शोध लावला. त्याचप्रमाणे जी. सी. साउथवर्थ यांनी नेहमीच्या शांत स्थितीत तसेच सौर उद्रेकाच्या वेळी सूर्याकडून येणाऱ्‍या रेडिओ प्रारणाचे जे. एस्. हे, एस्. जे. पार्सन्स व जे. डब्ल्यू. फिलिप्स यांनी सिग्नस (हंस) – ए या रेडिओ उद्‌गमाच्या प्रारणाचे, झेड्. बे यांनी चंद्रावरून परावर्तित होणाऱ्या रडार तरंगाचे, हे आणि जी. एस्. स्टूअर्ट यांनी रडार तरंगाच्या परावर्तनांच्या साहाय्याने उल्कापातांचे संशोधन केले आणि अशा प्रकारे रेडिओ ज्योतिषशास्त्राच्या सर्व आधुनिक शाखांचा प्रारंभ झाला.
महायुद्ध संपल्यावर १९४८ मध्ये. जे. एच्. पिडिंग्टन व एच्. सी. मिने यांनी चंद्राच्या औष्णिक प्रारणाचे अवलोकन केले. १९५१ मध्ये एच्. आय्. ईवेन व ई. एम्. पर्सेल यांनी आंतरतारकीय अवकाशातील उदासीन (विद्युत् भाररहित) आणवीय हायड्रोजनापासून मिळणाऱ्‍या २१ सेंमी. तरंगलांबीच्या रेडिओ प्रारणाचा शोध लावला. एच्. सी. व्हॅन डी हूल्स्ट यांनी १९४६ मध्ये आकाशगंगेतील हायड्रोजन वायू २१ सेमी. तरंगलांबीचे रेडिओ प्रारण उत्सर्जित करीत असल्याचे भाकीत वर्तविले होते. १९५६ मध्ये सी. एच्. मायर, टी. पी. माकलक आणि आर्. एम्. स्लोनाकर यांनी शुक्र, मंगळ व गुरू या ग्रहांपासून येणारे रेडिओ तरंग टिपले. पुढील पाच-सात वर्षांत या ग्रहांवरून तसेच बुध ग्रहावरून परावर्तित झालेल्या रडार तरंगांची नोंद करण्यात यश आले. त्यानंतर रेडिओ ज्योतिषशास्त्राची झपाट्याने प्रगती होऊ लागली. १९६२ मध्ये उदासीन हायड्रोजन वायूच्या २१ सेंमी. तरंगलांबीच्या वर्णपटरेषेवरील झीमान परिणामाचे [स्थिर चुंबकीय क्षेत्रात वर्णपटरेषा भंग पावणे या परिणामाचे ⟶ अणुकेंद्रीय व आणवीय परिबले] मापन करण्यात आले. १९६३ मध्ये आंतरतारकीय OH अणुगटाकडून उत्सर्जित होणाऱ्या १८ सेंमी. तरंगलांबीच्या प्रारणाचा शोध लागला. त्याचप्रमाणे रेडिओ दीर्घिका व ⇨कासार या वस्तूंचे परीक्षण आणि त्यांची छायाचित्रांतील स्थाननिश्चिती करणे शक्य झाले.
इ.स. १९६५ नंतरच्या महत्त्वाच्या संशोधनात हायड्रोजन व हीलियम अणूंच्या अतिक्षुब्ध वर्णपटरेषांचे अवलोकन, सौरवाताचे (सूर्यापासून बाहेर पडणाऱ्‍या आयनीभूत हायड्रोजन व हीलियम वायूंच्या अविरत स्त्रोताचे) वेगमापन, ⇨पल्सारांचा शोध, नवताऱ्‍यांचे [⟶ नवतारा व अतिदीप्त नवतारा] व क्ष-किरण उत्सर्जित करणाऱ्‍या उद्‌गमांचे वेध, आंतरतारकीय अवकाशातील अणुगटांच्या व रेणूंच्या वर्णपटरेषांचे अवलोकन आणि विश्वोत्पत्तीच्या ‘महास्फोट’ (बिग बॅंग) सिद्धांतानुसार वर्तविण्यात आलेल्या सु. ३० के. तापमानाच्या पार्श्व प्रारणाचा [⟶ विश्वोत्पत्तिशास्त्र] आर्नो पेन्झिआस व रॉबर्ट विल्सन यांनी लावलेला शोध यांचा समावेश करावा लागेल. चंद्रबिंबामुळे होणाऱ्या खगोलीय वस्तूंच्या पिघानावरून (चंद्रबिंबाने झाकून टाकले जाण्याच्या घटनेवरून) त्या ज्योतींचा विस्तार, घडण इ. वैशिष्ट्यांचा अभ्यास करण्याचे तंत्र व हजारो किमी. अंतरावर ठेवलेल्या रेडिओ दूरदर्शकांच्या समूहाने ग्रहण केलेल्या रेडिओ तरंगांचे व्यतिकरण घडवून मंद रेडिओ उद्‌गमांची अचूक स्थाननिश्चिती करण्याचे अतिबृहत्-पायारेषा व्यतिकरणमापन तंत्र [⟶ रेडिओ दूरदर्शक] यांचा विकास याच काळात झाला. आता तर युग्मताऱ्‍यांच्या व एकएकट्या ताऱ्‍यांच्या रेडिओ प्रारणांचा अभ्यास करता येऊ लागला आहे.
पृथ्वीभोवतील विविध कृत्रिम उपग्रहांद्वारे अधिकाधिक तीव्रतेचे रेडिओ तरंग प्रेषित केले जात असल्याने बाह्य अवकाशातील रेडिओ उद्‌गमांपासून येणाऱ्‍या व त्यामानाने क्षीण असणाऱ्‍या तरंगांचे ग्रहण करण्यात अडचणी निर्माण होत आहेत. यामुळे रेडिओ ज्योतिषशास्त्रीय निरीक्षणांवर गंभीर परिणाम होतील, अशी भीती व्यक्त करण्यात येत आहे.
रेडिओ ज्योतिषशास्त्रीय उपकरणे : रेडिओ तरंगांच्या अवलोकनासाठी दूरदर्शक व ग्राही या दोन प्रमुख उपकरणांची आवश्यकता असते. रेडिओ दूरदर्शक दोन प्रकारचे असतात.
एकात परावर्तकाचा उपयोग करतात व दुसऱ्‍यात दोन अगर अधिक आकाशक (अँटेना) मिळून व्यतिकरणमापक (दोन वा अधिक तरंगमालिका एकमेकींवर पडल्याने तरंगाच्या परमप्रसरात, म्हणजे तरंगाच्या प्रसारणाच्या दिशेला लंब दिशेत होणाऱ्या, कमाल स्थानांतरणात, अंतरानुसार होणारा बदल मोजणारे उपकरण) तयार करतात. परावर्तकात नेहमीच्या प्रकाशीय दूरदर्शकांप्रमाणेच अन्वस्तज [अन्वस्त हा वक्र अक्षाभोवती फिरविल्यास निर्माण होणारे पृष्ठ ⟶ अन्वस्त] किंवा वृत्तचितीय आकाराची पण आरशाऐवजी धातूच्या पत्र्याची किंवा तारेच्या जाळीची बनविलेली थाळी (आकाशक) वापरून केंद्रस्थानी रेडिओ तरंग एकत्र आणतात. हे तरंग दुर्बल असल्याने त्यांचे १० ते २,००० पट विवर्धन करावे लागते. रेडिओ तरंगांची तरंगलांबी प्रकाश तरंगापेक्षा लाखो पटींनी अधिक असल्याने रेडिओ दूरदर्शकाची कोनीय विभेदनक्षमता (दोन रेडिओ उद्‌गमांनी अंतरित केलेला कोन मोजून त्यांचे भिन्नत्व निश्चित करण्याची क्षमता) वाढविण्यासाठी त्याचे आकारमान पुष्कळच मोठे असावे लागते. १०० मी. व्यासाचा परावर्तक असलेला सर्वांत मोठा फिरता रेडिओ दूरदर्शक जर्मनीत बॉन येथील माक्स प्लांक इन्स्टिट्यूटमध्ये आहे. ५ सेंमी. तरंगलांबीच्या प्रारणासाठी त्याची विभेदनक्षमता २’ आहे. भारतातील ऊटकमंड येथील रेडिओ दूरदर्शक अन्वस्तीय वृत्तचितीच्या आकाराच्या २४ चौकटींचा बनविलेला असून ३२७ मेगॅहर्ट्झ कंप्रतेच्या प्रारणासाठी त्याची विभेदनक्षमता ८’ आहे. ८,००० चौ.मी. क्षेत्रफळाच्या या दूरदर्शकाची जगातील मोठ्या दूरदर्शकांत गणना होते. इतर मोठ्या रेडिओ दूरदर्शकांची माहिती ‘रेडिओ दूरदर्शक’ या नोंदीत दिलेली आहे.
व्यतिकरणमापकात आकाशकांमधील अंतर वाढवून विभेदनक्षमता वाटेल तितकी वाढविता येते. आता हजारो किमी. पायारेषा असलेले अतिबृहत्-पायारेषा व्यतिकरणमापक वापरात आहेत. त्यात एक आकाशक एका खंडात तर दुसरा दुसऱ्‍या खंडात ठेवला जातो. एक आकाशक स्थिर ठेवून दुसरा निरनिराळ्या ठिकाणी हलवून द्वारक संश्लेषण पद्धतीनेही आकाशाच्या बऱ्याच मोठ्या भागाचे स्पष्ट चित्र एकाच वेळी तयार करता येते. [⟶ रेडिओ दूरदर्शक].
पृथ्वीभोवतील कक्षेत फिरणाऱ्‍या उपग्रहांद्वारे रेडिओ प्रारणाचे अवलोकन करण्यात पुढील फायदे आहेत : (१) आयनांबरामुळे १० मी. पेक्षा जास्त तरंगलांबी असलेले रेडिओ तरंग परावर्तित होतात आणि १ व १० मी. च्या दरम्यान तरंगलांबी असणाऱ्‍या तरंगांच्या तीव्रतेत फेरबदल होतात. यामुळे या रेडिओ तरंगलांब्याचे मापन उपग्रहाद्वारेच करता येणे शक्य आहे. (२) भूपृष्ठावरून करता न येणाऱ्‍या पण उपग्रहाद्वारे करता येतात अशा अवरक्त, जंबुपार व क्ष-किरण भागांतील निरीक्षणांबरोबरच ही रेडिओ निरीक्षणे घेतल्यास विश्वाचे अधिक परिपूर्ण चित्र मिळू शकेल. (३) बाह्य अवकाशात (उदा., चंद्रावर) वारा व गुरूत्वाकर्षण यांच्या भारांचे परिणाम नगण्य असल्याने अतिशय प्रचंड रेडिओ दूरदर्शक उभारणे शक्य होऊन त्यांची संवेदनक्षमता व विभेदनक्षमता पुष्कळच सुधारता येईल. दीर्घ तरंगलांबीच्या वैश्विक पार्श्व प्रारणाचे वेध घेण्यासाठी १९६८ मध्ये रेडिओ ॲस्ट्रॉनॉमी एक्स्ल्पोअरर या उपग्रहाचे क्षेपण करण्यात आलेले होते. या उपग्रहाचे आकाशक पूर्णपणे विस्तारल्यावर त्याचा एकूण विस्तार सु. ४६० मी. होता. अवकाशात रेडिओ दूरदर्शक उभारणीचे तंत्र पूर्णत्वास गेल्यावरच रेडिओ प्रारण निरीक्षणांचे वरील फायदे मिळणे शक्य होईल.
रेडिओ तरंग उत्सर्जन प्रक्रिया : रेडिओ तरंगांचे उत्सर्जन मुख्यतः पुढील प्रकारच्या प्रक्रियांमुळे निर्माण होते : (१) औष्णिक प्रारण : कोणत्याही जड वस्तूचे तापमान वाढविले असता तीपासून प्रारण उत्सर्जन सुरू होते. हे उत्सर्जन अखंडित विद्युत् चुंबकीय कंप्रता पट्ट्यांवर विखुरलेले असते. त्यामुळे त्याचा काही भाग रेडिओ कंप्रता पट्ट्यात येतो. हे उत्सर्जन गोंगाटाच्या [⟶ विद्युत् गोंगाट] स्वरूपात असते. याचा अभ्यास केला असता उद्‌गमाच्या तापमानाविषयी स्थूलपणे अंदाज करता येतो. ग्रह स्वयंप्रकाशी नसतात पण त्यांच्यावर पडणाऱ्‍या सौर ऊर्जेमुळे त्यांचे तापमान वाढते. या क्रियेमुळे जे प्रारण ग्रहांकडून उत्सर्जित केले जाते त्यावरून त्यांच्या तापमानाविषयी अनुमान करता येते. (२) आंतरतारकीय अवकाशात काही ठिकाणी उच्च तापमानाचा प्रदीप्त वायू आढळतो. हा वायू आयनद्रायूच्या (जवळजवळ सारख्याच संख्येने असलेल्या मुक्त धन विद्युत् भारित कणांनी म्हणजे आयनांनी व इलेक्ट्रॉनांनी बनलेल्या पूर्णपणे आयनीभूत वायूच्या) स्वरूपात असतो. अशा माध्यमात आंदोलने निर्माण होऊन रेडिओ कंप्रता प्रारणाचे उत्सर्जन होते. एखादा वेगवान मुक्त इलेक्ट्रॉन धन विद्युत् भारित आयनाच्या क्षेत्रात ऋणप्रवेगित झाल्यामुळे (वेग कमी झाल्यामुळे) ब्रेम्सस्ट्राहलुंग या प्रक्रियेद्वारे सुद्धा प्रारण उत्सर्जित होऊ शकते [⟶ आयनद्रायु भौतिकी]. हे प्रारण अखंडित कंप्रता पट्ट्याच्या स्वरूपात असते. कारण या प्रक्रियेच्या आरंभी व शेवटी इलेक्ट्रॉन मुक्त अवस्थेतच असतो. तो आयनाशी बंधित होत नाही. या उत्सर्जनापैकी काही भाग रेडिओ कंप्रता पट्ट्यातील असतो. (३) वेगवान मुक्त इलेक्ट्रॉन जेव्हा चुंबकीय क्षेत्रात सर्पिल दिशेत गतिमान होतात तेव्हा त्यांच्या प्रवेगामुळे त्यापासून अखंडित कंप्रता पट्ट्यात पण ध्रुवित (एकाच दिशेत कंपने होणाऱ्या) स्वरूपाच्या विद्युत् चुंबकीय प्रारणाचे जे उत्सर्जन होते त्यास ⇨सिंकोट्रॉन प्रारण असे म्हणतात. काही दीर्घिकांमधील व त्यांच्या बाहेरील अनेक जड वस्तूंपासून या प्रकारचे रेडिओ उत्सर्जन मिळते. प्रक्रिया (२) व (३) यांचे मूलभूत स्वरूप एकच आहे. इलेक्ट्रॉन प्रवेगित केला गेला, तर तो प्रारणाचे उत्सर्जन करतो हा सिद्धांत या दोन्ही प्रक्रियांच्या मुळाशी आहे. (४) सापेक्षतेने थंड तापमानास असलेल्या उदासीन हायड्रोजन अणूमधील इलेक्ट्रॉनाच्या परिवलन दिशेत बदल झाल्यामुळे २१ सेंमी. या ठराविक तरंगलांबीच्या रेडिओ संकेताचे उत्सर्जन होत असते. (५) सूर्य व इतर ताऱ्‍यांत होणाऱ्या स्फोटासारख्या प्रक्रीयेमध्ये आघात तरंग (दाबामध्ये फार मोठे फेरबदल होऊन निर्माण होणारे तरंग) उत्सर्जित होतात उदा., सूर्यावर अशा प्रक्रीया होऊन त्याच्यापासून तेजःशिखा उसळून वर येतात तेव्हा त्यांमधून वेगवान इलेक्ट्रॉन व प्रोटॉन बाहेर फेकले जातात. सूर्यापासून काही अंतरावर असलेल्या आयनद्रायूमध्ये याद्वारे निर्माण होणाऱ्या आंदोलन क्रियेमुळे रेडिओ प्रारण उत्सर्जित होते, असे मानले जाते. यांपैकी काही भाग सिंक्रोट्रॉन प्रक्रियेद्वारे उत्सर्जित होत असावा, असे पण अनुमान करण्यात आलेले आहे. (६) याशिवाय अवकाशामध्ये सु. ३० के. या तापमानानुरूप समदिक् (सर्वत्र सारख्या दिशेत पसरलेले) प्रारण आढळते. या प्रारणाचा शोध पेन्झिआस व विल्सन यांनी १९६५ मध्ये लावला. एका मीमांसेप्रमाणे विश्व निर्माण झाले तेव्हा त्याचे आकारमान सध्याच्या मानाने अतिशय आकुंचित होते आणि त्या वेळी त्यामध्ये अणुकेंद्रीय घटक कण किंवा मूलकण व विद्युत् चुंबकीय प्रारण या दोनच गोष्टी अस्तित्वात होत्या. कालगतीप्रमाणे विश्वाचा विस्तार होऊ लागला तेव्हा मूलकण एकत्र येऊन त्यांपासून अणू निर्माण झाले परत अणू एकत्र आल्यामुळे रेणू आणि त्यांपासून तारे व दीर्घिका यांची क्रमाने उत्पत्ती झाली. विश्वातील आदिम प्रारणाचे प्रसरण झाल्यामुळे त्याचे शीतलन होऊन त्यास सध्याचे ३० के. या नीच तापमानानुरूपच्या गोंगाटाचे स्वरूप प्राप्त झाले. विश्वोत्पत्तीसंबंधी मांडण्यात आलेल्या महास्फोट सिद्धांताकरिता या प्रारणाच्या अस्तित्वाचा शोध हा एक महत्त्वाचा पुरावा मानला जातो. [⟶ विश्वोत्पत्तिशास्त्र].
रेडिओ ज्योतिषशास्त्राचे कार्यक्षेत्र व व्याप्ती : अवकाशातील अनेक जड वस्तूंपासून रेडिओ उत्सर्जन कमीअधिक प्रमाणात होत असले, तरी या सर्वांचे निरीक्षण पृथ्वीवरील उपकरणांच्या साहाय्याने करता येतेच असे नाही. रेडिओ दूरदर्शकाच्या साहाय्याने ज्या उद्‌गमांचे निरीक्षण करता येते अशांचे पुढीलप्रमाणे वर्गीकरण करता येते : (१) सूर्य आणि सूर्यकुलातील इतर उद्गम, (२) सूर्यकुलाबाहेरील पण आकाशगंगेमधील उद्गम, (३) त्यापलीकडील म्हणजे गांगेयेतर विभागातील रेडिओ उद्गम.
सूर्यकुल : यामध्ये सूर्य, ग्रह, उपग्रह, लघुग्रह (ज्यांच्या सूर्याभोवतील परिभ्रमण कक्षा बहुशः मंगळ व गुरू यांच्या दरम्यान आहेत अशा अनेक छोट्या खगोलीय वस्तू) इत्यादींचा समावेश होतो.
सूर्य : सूर्य हा एक प्रमुख रेडिओ उद्गम असून पृथ्वीतळावर बाहेरून येणाऱ्‍या रेडिओ प्रारणापैकी बराच मोठा भाग सूर्यापासूनच मिळत असतो. रेडिओ प्रारणातील सूर्याचे स्वरूप हे दृश्य प्रकाशात दिसणाऱ्‍या स्वरूपाहून भिन्न असते. सूर्याचे रेडिओ प्रारण मधूनमधून अत्यंत प्रभावी होते. सूर्यावरील उद्रेकांबरोबर निर्माण होणारे रेडिओ प्रारणातील चढउतार फार मोठे असतात. रेडिओ सूर्याचे गुणधर्म सामान्यपणे वर्णगोल (सूर्याच्या वातावरणातील दीप्तिगोलावरील पारदर्शक, पातळ वायूचा स्तर) व किरीट (सूर्यबिंबाभोवतालचा तेजस्वी भाग) यांमधील इलेक्ट्रॉनांच्या घनतेच्या प्रमाणाशी संबंधित असतात, कारण रेडिओ तरंगांच्या बाबतीतील अपारदर्शकता मुक्त इलेक्ट्र्रॉनांच्या स्थितीवर अवलंबून असते. सूर्याच्या रेडिओ प्रारणाचे प्रशांत सौर प्रारण, मंद परिवर्तनशील प्रारण व उद्रेकी प्रारण असे तीन प्रकार मानता येतात. सौर डाग किंवा उद्रेक नसताना जे न्यूनतम प्रारण मिळते ते प्रशांत सौर प्रारण होय. यावरून सूर्याच्या वर्णगोल आणि किरीट या भागांची रचना कळते. वर्णगोलामधील इलेक्ट्रॉनांची घनता वाढत्या अंतरानुसार कमी होत जाते. प्रशांत सूर्यापासून औष्णिक रेडिओ प्रारण मिळते. त्यामध्ये इलेक्ट्रॉन व इतर विद्युत् भारित कण यांत परस्परक्रिया चालू असतात. १० सेंमी. पेक्षा कमी तरंगलांबीचे प्रारण वर्णगोलाच्या वरच्या स्तरांत निर्माण होते व त्याचे तापमान २०,०००० के. असते. ५० सेंमी.हून अधिक तरंगलांबीचे प्रारण १० लक्ष अंश तापमान असलेल्या किरिटात उत्पन्न होते. या रेडिओ तरंगांचे निरीक्षण केल्यास सूर्याचे आकारमान त्याच्या दृश्य आकारमानापेक्षा दुप्पट किंवा तिप्पट मोठे आढळते. तसेच किरिटाच्या उच्च तापमानामुळे १० सेंमी.हून अधिक तरंगलांबीच्या रेडिओ प्रारणात सूर्यबिंब मध्यापेक्षा कडेपाशी अधिक तेजस्वी दिसते.
अतिशय दूरच्या क्कासारांसारख्या रेडिओउद्‌गमाचे सूर्याकडून पिधान होताना सूर्याच्या किरिटामधून येणाऱ्‍या त्यांच्या प्रारणाच्या अभ्यासावरून किरिटाची भिन्न अंतरावरील रचना समजू शकते.
सौर डाग व विशेषेकरून कॅल्शियमाच्या K वर्णपटरेषेत दिसणारे उजळ डाग यांच्यावर असणाऱ्‍या अधिक घनतेच्या किरीट भागातून डेसीमीटर तरंगलांबीचे प्रारण निघते. त्याचे ध्रुवण झालेले आढळत असल्याने ते प्रारण सौर डागांतील उच्च चुंबकीय क्षेत्रात प्रकाशतुल्य वेगाने फिरणाऱ्‍या इलेक्ट्रॉनांमुळे उत्पन्न झालेले सिंक्रोट्रॉन प्रारण असावे, असे दिसते. त्या भागातील तापमान १० लक्ष अंश असून २७ दिवसांच्या आवर्तकालाने (ठराविक कालांतराने) त्याची तीव्रता कमीजास्त होते म्हणून या प्रारणाला मंद परिवर्तनशील प्रारण म्हणतात.
सूर्याचे सर्वांत प्रखर रेडिओ प्रारण सौर उद्रेकाच्या वेळी ज्या तेजःशिखा दूर अंतरापर्यंत फेकल्या जातात त्या वेळी उत्पन्न होते. या वेळी वेगवान इलेक्ट्रॉन आणि प्रोटॉन बाहेर फेकले जातात. हे १ ते १,००० अब्ज अंश के. तेजस्विता तापमानाचे प्रारण काही मिनिटे ते काही तास इतका अल्प काळ टिकते. दोन सौर डागांमधील तीव्र चुंबकीय क्षेत्ररेषा एकमेकींत मिसळल्याने सूर्याच्या एकूण चुंबकीय क्षेत्रात मोठे बदल होतात. तीव्र चुंबकीय क्षेत्रात इलेक्ट्रॉन व इतर विद्युत् भारित कणांना गती मिळून ते आयनद्रायू स्पंदनाद्वारे किंवा सिंक्रोट्रॉन पद्धतीने प्रारण उत्सर्जित करू लागतात. अशा रीतीने पाच निरनिराळ्या प्रकारचे रेडिओ उद्रेक उत्पन्न होतात. त्या वेळी बाहेर पडलेले कण १,००० किमी./सेकंद या वेगाने २५-२६ तासांनंतर पृथ्वीच्या वातावरणात येऊन पोहोचतात आणि तेथे चुंबकीय वादळे, ⇨ध्रुवीय प्रकाश (ऑरोरा) व रेडिओ क्षीणन [आयनांबराच्या खालच्या भागात अपसामान्य आयनीभवन होऊन रेडिओ तरंगांचे वाढत्या प्रमाणात शोषण झाल्याने रेडिओ ग्राहीस मिळणारे संकेत क्षीण वा नाहीसे होतात ⟶ आयनांबर] हे परिणाम घडून येतात. अशा प्रकारचे विद्युत् भारित कण (इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, आल्फा कण इ.) सूर्यापासून कमीअधिक प्रमाणात किरिटाच्या प्रसारणाबरोबर नेहमीच उत्सर्जित होत असतात. त्यांच्या प्रवाहास सौरवात म्हणतात. पृथ्वीजवळ सामान्यपणे त्याचा वेग ४०० किमी./से. व तापमान १×१०४ ते ५×१०४ अंश के. असते. सौरवातामुळे अतिदूरचे बिंदुरूप रेडिओ उद्गम ताऱ्‍यांसारखे लुकलुकतात. त्यांच्या लुकलुकण्याचा अभ्यास करून सौरवातात सु. २०० किमी. व्यासाचे विभक्त प्रदेश आहेत व ते ३०० किमी./से. वेगाने दूर जात असतात, असे समजून आले आहे. त्याचप्रमाणे अशा निरीक्षणांवरून दूरच्या रेडिओ उद्‌गमांच्या कोनीय विस्ताराचाही अंदाज करता येतो.
ग्रहादी वस्तू : सूर्यकुलातील सूर्याखेरीज इतर वस्तूंची रेडिओ दूरदर्शकाने माहिती मिळविण्यासाठी दोन भिन्न पद्धती वापरतात. एकीत वस्तूने स्वतः उत्सर्जित केलेल्या प्रारणाचे रेडिओ दूरदर्शकाने मापन केले जाते आणि दुसऱ्‍या पद्धतीत रडार तंत्राचा उपयोग करून वस्तूकडे उच्च कंप्रतेचे रेडिओ तरंग किंवा स्पंद पाठवितात व तीवरून परावर्तित झालेल्या प्रारणाचा अभ्यास केला जातो.
स्व-उत्सर्जित प्रारणाच्या अभ्यासावरून चंद्राच्या पृष्ठभागाची अत्यल्प ऊष्मीय संवाहकता, शुक्राच्या पृष्ठभागांचे ७३० के. इतके अनपेक्षित उच्च तापमान व इतर ग्रहांची तापमाने यांचे ज्ञान झाले आहे. सूर्याकडे वळलेल्या बुधाच्या पृष्ठभागाचे तापमान ६००० के. एवढे असते. बुधाची एक ठराविक बाजूच सूर्याकडे सतत तोंड करून राहते हा यापूर्वीचा समज खरा नाही, असा निष्कर्ष रेडिओ दूरदर्शकाच्या साहाय्याने केलेल्या निरीक्षणांद्वारे काढण्यात आलेला आहे. शुक्राच्या दोन्ही बाजूंच्या पृष्ठभागांचे तापमान एकाच प्रतीचे आहे. हा ग्रह हळू गतीने पण बहुशः अपेक्षित दिशेच्या उलट असे स्वतःभोवती परिभ्रमण करतो. शुक्राच्या भोवतालच्या वातावरणात नेहमी ढग असल्याने त्याच्या पृष्ठभागाचे निरीक्षण साध्या प्रकाशीय दूरदर्शकाद्वारे करता येत नाही पण रेडिओ दूरदर्शकाद्वारे या ग्रहासंबंधीच्या अनेक गोष्टी स्पष्ट झालेल्या आहेत. मंगळाच्या पृष्ठभागाकरिता प्रकाशीय निरीक्षणांवरून मिळालेल्या १५००–२०००के. या तापमानाच्या मूल्याला रेडिओ दूरदर्शकाद्वारे केलेल्या निरीक्षणांमुळे पुष्टी मिळालेली आहे. शनी, प्रजापती (युरेनस), वरूण (नेपच्यून) यांची तापमाने त्यांच्यावर पडणाऱ्‍या सौर प्रारणामुळे शक्य असणाऱ्‍या तापमानांपेक्षा जास्त असल्याचे दिसून आले आहे. यावरून या ग्रहांमध्ये अंतर्गत उष्णता निर्माण होत असावी. धूमकेतूंमधील रेणूही रेडिओ प्रारण उत्सर्जित करतात.
सूर्यानंतर गुरू ग्रह हा सूर्यकुलातील सर्वांत तीव्र रेडिओ प्रारण उद्गम असून काही वेळा त्याच्या उत्सर्जनाची तीव्रता सूर्यापेक्षाही जास्त असते. गुरूपासून मिळणाऱ्‍या रेडिओ प्रारणाचे तीन मुख्य प्रकार आढळतात. गुरूच्या पृष्ठभागापासून सूर्यनियंत्रित औष्णिक प्रारण मिळते. त्याचप्रमाणे त्याच्या स्तरावरणापासून १० सेंमी. हून कमी तरंगलांबीचे औष्णिक प्रारण मिळते. यावरून या स्तराचे तापमान १०००-१३०० के. असल्याचे दिसते. दुसऱ्‍या प्रकारात ३–७० सेंमी. तरंगलांबी असलेली प्रारणे येतात, ही अनौष्णिक सिंक्रोट्रॉन प्रकारची असतात. गुरूच्या डेसीमीटर तरंगलांबीच्या प्रारणावरून गुरूवर १० गौस तीव्रतेचे द्विध्रुवीय चुंबकीय क्षेत्र असून चुंबकीय अक्ष परिभ्रमण अक्षाशी दहा अंशांचा कोन करतो आणि गुरूच्या तीव्र चुंबकीय क्षेत्राच्या विषुववृत्तीय पातळीत सौरवातामधील विद्युत् भारित कण पकडले जाऊन पृथ्वीभोवती असलेल्या व्हॅन ॲलन पट्टांसारखे पण बरेच मोठे ⇨प्रारण पट्ट गुरूभोवती निर्माण झाले आहेत असे समजते. या प्रारण पट्टांमधील प्रकाशवेगाशी तुल्य इतक्या वेगाने धावणारे इलेक्ट्रॉन अनौष्णिक प्रारण निर्माण करतात. हे प्रारण गुरूबिंबाहून फार मोठ्या आकारमानाच्या क्षेत्रापासून येते. गुरूचा परिभ्रमण अक्ष व चुंबकीय अक्ष यांमध्ये १०० कोन असल्याने गुरूच्या परिभ्रमणामुळे या दुसऱ्‍या प्रकारच्या प्रारणाचे क्षेत्र आंदोलित होते आणि प्रारणाच्या ध्रुवणाची दिशा दोन्ही अंगांस दहा अंशांनी सावकाश बदलत असते. या आंदोलनाकरून गुरूचा अक्षीय परिभ्रमण काल पुन्हा काढण्यात आला व त्यावरून पृष्ठभागीय थरापेक्षा गाभा सु. १३ सेकंदांनी जलद फिरतो, असे आढळले आहे. यामुळे गाभा व बाह्य पृष्ठभाग यांमध्ये कोनीय संवेगाची [निरूढी परिबल आणि कोनीय वेग यांच्या गुणाकाराने दर्शविल्या जाणाऱ्‍या राशीची ⟶ यामिकी] देवघेव चालू असते, असा निष्कर्ष निघतो. तिसऱ्‍या प्रकारच्या प्रारणाची तरंगलांबी ८ मी.हून अधिक असून या तुरळक उत्सर्जित होणाऱ्या प्रारणास उद्रेकी डेकामीटरीय ‘रेडिओ गोंगाट’ म्हणतात. गुरूच्या चुंबकीय ध्रुवाजवळ सर्पिलाकार मार्गाने धावणाऱ्‍या इलेक्ट्रॉनांकडून या प्रारणाची निर्मिती होते. या दोन प्रकारच्या अनौष्णिक प्रारणांवरून गुरू हा पृथ्वीसारखा पण अधिक शक्तिशाली चुंबक असल्याचे समजते. तिसऱ्‍या प्रकारचे उद्रेकी प्रारण गुरूच्या काही विवक्षित रेखांशांवरील क्षेत्रावरून येताना आढळते आणि त्यावर आयो या गुरूच्या जवळच्या उपग्रहाच्या आयनांबराचा परिणाम होत असावा, असे दिसते. आयो उपग्रह विवक्षित ठिकाणी आल्यावर हे उद्रेक होताना आढळतात.
सूर्यकुलातील ग्रह, लघुग्रह, चंद्र, उल्का अशा जड वस्तू पृथ्वीपासून पुरेशा जवळ असल्याने रडार तंत्राचा उपयोग करून त्यांचे निरीक्षण करता येते. या निरीक्षणांपासून या वस्तूंची अवकाशातील स्थाननिश्चिती, त्यांचे पृथ्वीपासूनचे अंतर, त्यांचा वेग व गतिदिशा यांबद्दल माहिती मिळविता येते. रडार तंत्राचा उपयोग करून मिळविलेल्या माहितीत चंद्राचे रेडिओ चित्र, काही लघुग्रहांचा शोध, शुक्राचे अंतर अचूक मोजून त्यावरून मिळालेले ज्योतिषशास्त्रीय एककाचे (सूर्य व पृथ्वी यांच्यामधील सरासरी अंतराचे) मूल्य १४,९५,९९,००० किमी., शुक्राच्या पृष्ठभागाचे विवरयुक्त स्वरूप, बुधाचा ५८.६ दिवसांचा व शुक्राचा २४३ दिवसांचा (वक्री) अक्षीय परिभ्रमणकाल आणि उल्कांचा वेग, कक्षा व उद्‌गमस्थान यांची निश्चिती यांचा समावेश करता येईल. उल्कांच्या गतिमार्गांचे निरीक्षण करून सर्व उल्कांचा उगम सूर्यकुलातच होत असतो, असे दाखविण्यात आले आहे.
आकाशगंगा : आकाशगंगेतील रेडिओ उद्‌गमांपासून अखंड व वर्णपटरेषीय असे दोन प्रकारचे प्रारण उत्सर्जित होते.
अखंड प्रारण : रेडिओ ज्योतिषशास्त्राची सुरूवातच मुळी जान्स्की यांनी केलेल्या आकाशगांगेय अखंड रेडिओ प्रारणाच्या अवलोकनाने झाली. अखंड प्रारणाची तीव्रता १ मी. हून अधिक तरंगलांबीकडे वाढत जाते. यावरून हे सिक्रोट्रॉन प्रकारचे प्रारण असावे, असे आय्. एस्. श्क्लॉव्हस्की या रशियन ज्योतिर्विदांनी सुचविले. अखंड प्रारण आकाशगंगेच्या मध्य पातळींतच नव्हे, तर त्याभोवतीच्या तेजोमंडल भागातही उत्पन्न होते. अतिदीप्त नवताऱ्‍यांच्या अवशेषांमधूनही या प्रकारचे प्रारण उत्सर्जित होते. यांपैकी काही अवशेष पृथक् रेडिओ उद्‌गमांच्या रूपात आढळतात. क्रॅब अभ्रिका [⟶ अभ्रिका] हा इ.स. १०५४ मध्ये दिसलेल्या व चिनी ज्योतिर्विदांनी उल्लेखिलेल्या अतिदीप्त नवताऱ्‍यावचा अवशेष, कॅसिओपिया (शर्मिष्ठा)-ए हा ट्यूको ब्राए यांनी १५७२ मध्ये वेध घेतलेल्या अतिदीप्त नवताऱ्‍याचा अवशेष वगैरे उद्‌गमांचा त्यांत समावेश होतो. सैद्धांतिक अपेक्षेप्रमाणे त्यांच्या प्रारणाचे ध्रुवण झालेले आढळते. कालांतराने या प्रारणाची तीव्रता हळूहळू कमी होते. आज हे अतिदीप्त नवतारे निष्प्रभ झालेले असल्याने प्रकाशीय दूरदर्शकाच्या साहाय्याने त्यांचा शोध घेणे अवघड होते व त्याकरिता रेडिओ दूरदर्शकाद्वारे घेतलेले वेधच उपयुक्त ठरले.
आकाशगंगेच्या मध्य पातळीत असणारे काही आयनीभूत हायड्रोजनाचे पृथक् मेघ १०,०००० के. तापमानाचे औष्णिक प्रारण उत्सर्जित करतात. अशा मेघाजवळील भागातून येणाऱ्‍या किंवा त्यामध्येच उत्सर्जित होणाऱ्या प्रारण ऊर्जेमुळे या मेघाचे आयनीकरण होते व त्याच्या तापमानात वाढ होते, असे मानले जाते. अशा परिस्थितीत या मेघांतून ब्रेम्सस्ट्राहलुंग प्रकारचे अखंड रेडिओ प्रारण उत्सर्जित होते. आंतर-तारकीय हायड्रोजन वायू मेघात जेथे निळे तारे असतील तेथील हायड्रोजन आयनीभूत होऊन व तापमान वाढून H II प्रदेश (ज्यांत आयनीभूत हायड्रोजनाचे प्राबल्य आहे असे प्रदेश) तयार होतात. Hα (६,५६३ Å) वर्णपटरेषेच्या लाल प्रकाशात चमकणारे हेच ते औष्णिक उद्गम होत. मृग नक्षत्रातील अभ्रिका [⟶ मृगशीर्ष] हे याचे उत्तम उदाहरण आहे. आकाशगंगेच्या मध्यभागात तसेच चक्रभुजांत असे पुष्कळ H II प्रदेश आढळतात.
२१ सेंमी. तरंगलांबीचे वर्णपटरेषीय प्रारण : आकाशगंगेच्या मध्य पातळीत पसरलेल्या आयनीभूत किंवा उदासीन हायड्रोजनामुळे २१ सेंमी. तरंगलांबीची उत्सर्जन रेषा उत्पन्न होते. हायड्रोजन वायूचे वैपुल्य असल्यामुळे आकाशगंगेत सर्व ठिकाणी हे प्रारण आढळते. या प्रारण रेषेवर होणारा ⇨डॉप्लर परिणाम अभ्यासून हायड्रोजन वायूच्या मेघांचे परिभ्रमण व स्थानांतरण यांचा अभ्यास करण्यास हे एक महत्त्वाचे साधन उपलब्ध झालेले आहे. त्याचप्रमाणे या प्रारणाच्या तीव्रतेवरून हायड्रोजन वायूच्या प्रमाणाचा अंदाज करता येतो. या रेषेच्या तरंगलांबीत होणाऱ्या डॉप्लर च्युतीचे (डॉप्लर परिणामामुळे तरंगलांबीत होणाऱ्या बदलाचे) मापन करून हायड्रोजन वायू आकाशगंगेच्या मध्याभोवती परिभ्रमण करीत असल्याचे समजते. निरनिराळ्या दिशांत डॉप्लर च्युतीचे मापन करून मध्यापासूनच्या अंतराबरोबर आकाशगंगेतील विविध विभागांच्या परिभ्रमणाचा वेग कसा बदलतो ते अजमाविता येते आणि त्यावरून आकाशगंगेचे संपूर्ण द्रव्यमान किती आहे व एका टोकापासून दुसऱ्‍या टोकापर्यंत द्रव्याचे वितरण कसे झालेले आहे, हे गणिताने ठरविता येते. विशेषतः आकाशगंगेतील चक्रभुजांची मांडणी चित्रित करता येते. २१ सेंमी. तरंगलांबीच्या प्रारणाच्या परीक्षणावरून पुढील माहिती मिळालेली आहे : (१) आकाशगंगेच्या मध्यापासून सूर्याचे अंतर सु. ३०,००० प्रकाशवर्षे असून सूर्याचा परिभ्रमण वेग २५० किमी./से. आहे. (२) आकाशगंगेचा व्यास १ लाख प्रकाशवर्षे असून द्रव्यमान २×१०११ सूर्यद्रव्यमानाएवढे आहे. (३) हायड्रोजन वायू ७०० प्रकाशवर्षे जाडीच्या भागातच सामावला आहे. (४) आकाशगंगेत सूर्यातून व मृग अभ्रिकेतून जाणारी मृग चक्रभुजा, ती बाहेर ययाती (पर्सियस) चक्रभुजा व त्यानंतर एक विरल चक्रभुजा, मध्यापासून सूर्यापेक्षा जवळची धनु (सॅजिटॅरियस) चक्रभुजा आणि सर्वांत आतील १०,००० प्रकाशवर्षे अंतरावर असलेली ५० किमी./सें. वेगाने प्रसरण पावणारी चक्रभुजा अशा पाच प्रमुख चक्रभुजा आहेत. (५) आकाशगंगेच्या एकंदर द्रव्यमानाच्या ५% द्रव्यमान आंतरतारकीय वायूचे आहे.
आंतरतारकीय रेणू : आंतरतारकीय माध्यमात साधे रेणू सापडू शकणार नाहीत कारण ताऱ्‍यांपासून उत्सर्जित होणारे प्रभावी प्रारण रेणूंचे विभाजन घडवून आणतात, असे पूर्वी मानले जात असे.१९६३ पर्यंत हायड्रोजन अणूची २१ सेंमी. तरंगलांबीची उत्सर्जन रेषाच फक्त माहीत झालेली होती परंतु त्यानंतर हायड्रोजन व हीलियम अणूंच्या अतिक्षुब्ध रेषांचा तसेच H, C, N, O यांच्या अणुगटांच्या व रेणूंच्या लघुतरंगलांबीच्या उत्सर्जन रेषांचा शोध लागला. त्यांत OH, CO, CN हे अणुगट, NH3, H2O, HCN इ. छोटे रेणू आणि H2CO, CH3OH, NH2CHO, CH3CH2OH, HCDN इ. अकरापर्यंत अणू असलेले मोठे कार्बनी रेणू यांचा समावेश होतो. यांपैकी केवळ CO च हायड्रोजनाप्रमाणे चक्रभुजांत सर्वदूर सापडतो. वाकीच्या सर्व संयुगांचे रेणू जंबुपार प्रारणापासून संरक्षित अशा १०१० कण/घ.सेंमी. इतकी उच्च घनता असलेल्या धुलिमेघांत सापडतात. तेथे तापमान कमी असल्याने हे रेणू सहज रीतीने उत्पन्न होतात, असे दिसते. जीवनास आवश्यक असणारी द्रव्ये याच प्राथमिक संयुगांपासून उत्पन्न होत असल्यामुळे आंतरतारकीय अवकाशात निसर्गतःच जीवसृष्टी उत्पन्न होण्यास अनुकूल परिस्थिती असावी, असे वाटते. [⟶ आंतरतारकीय द्रव्य].
गांगेयेतर विभाग : दुसऱ्‍या महायुद्धकाळापासून रेडिओ तरंग ग्रहण करणाऱ्‍या ग्राहीच्या संवेदनक्षमतेमध्ये व उद्‌गमाची अवकाशातील स्थाननिश्चिती करण्याच्या क्षमतेत पण खूप सुधारणा झाली आहे. त्यामुळे रेडिओ पद्धतीने अभिज्ञापन करण्यात आलेल्या सर्व रेडिओ उद्‌गमांची ओळखपूर्ती करण्याचे काम अवकाशातील निरनिराळ्या विभागांच्या उपलब्ध असलेल्या उत्तम छायाचित्रांच्या साहाय्याने करण्यात आले. या प्रक्रियेत असे आढळले की, संख्येने जवळजवळ १/५ रेडिओ उद्‌गमाच्या स्थानापाशी कोणत्याच दृश्य जड वस्तूचे अस्तित्व दिसत नाही. हे विशिष्ट उद्गम पृथ्वीपासून इतक्या दूर अंतरावर आहेत की, त्यांचे प्रकाशाच्या साहाय्याने अभिज्ञापन करणे शक्य होत नसावे, असे अनुमान केले गेले आहे.
गांगेयेतर विभागातील रेडिओ उद्‌गमांचे साधारण दीर्घिका, रेडिओ दीर्घिका व क्कासार असे तीन प्रकार आढळतात. सर्व दीर्घिकांमधून रेडिओ तरंगांचे उत्सर्जन होताना आढळत नाही. दीर्घिकांचे विवृत्ताकार (लंबवर्तळाकार) व सर्पिलाकार असे दोन मुख्य प्रकार आढळतात. विवृत्ताकार दीर्घिकांद्वारे रेडिओ उत्सर्जन सामान्यपणे होत नाही पण ज्या काही थोड्या विवृत्ताकार दीर्घिका रेडिओ उत्सर्जन करतात त्यांमधून मिळणाऱ्‍या उत्सर्जनाची तीव्रता मात्र उच्च प्रतीची असते. अशा दीर्घिकेमधून होणारे रेडिओ उत्सर्जन तीमधील एका मर्यादित आकारमानाच्या विभागातून होत असताना आढळत नाही. रेडिओ उत्सर्जन करणाऱ्‍या उद्‌गमाची व्याप्ती संपूर्ण दीर्घिकेवर, तर काही वेळा दीर्घिकेच्या घनफळापेक्षाही विस्तृत अशा अवकाश विभागावर पसरलेली असते, असे निरीक्षणांवरून आढळते.
साधारण दीर्घिका : देवयानी (अँड्रोमेडा) दीर्घिका, मॅगेलनी मेघ इ. बहुतेक दीर्घिका आपल्या आकाशगंगेप्रमाणे सिंक्रोट्रॉन प्रकारचे अखंड रेडिओ प्रारण उत्सर्जित करतात. यावरून त्यांत प्रकाशतुल्य वेगाने फिरणारे इलेक्ट्रॉन व चुंबकीय क्षेत्र वा दोन्ही गोष्टी अस्तित्वात आहेत, हे सिद्ध होते. १ मी. तरंगलांबीच्या प्रारणात वेध घेतले असता त्यांच्यातील चक्रभुजाही दिसून येतात. अशा प्रकारच्या साधारण दीर्घिकांपासून दृश्य प्रकाश स्वरूपात उत्सर्जित होणाऱ्या प्रारणातील ऊर्जेच्या एक दशलक्षांश ऊर्जा रेडिओ प्रारणात असते. दीर्घिकांचा अभ्यास आता सेंमी. व मिमी. तरंगलांब्यांची प्रारणे ग्रहण करून होऊ लागलेला आहे.
अखंड प्रारणाव्यतिरिक्त दीर्घिकेमधील थंड उदासीन हायड्रोजनाच्या २१ सेंमी. तरंगलांबीच्या रेषेच्या प्रारणाचेही अवलोकन करता येते. तिच्या रूपालेखावरून दीर्घिकेचे भ्रमण व द्रव्यमान यांविषयी अंदाज करता येतात. २१ सेंमी. तरंगलांबीच्या प्रारणाची सरासरी डॉप्लर च्युती मोजल्यावर मिळणारी व दृश्य वर्णपटातील रेषांच्या च्युतीवरून मिळणारी दीर्घिकांची अरीय (त्रिज्यीय) गती यांत सारखेपणा असल्याने तरंगलाब्यांत होणारी वाढ विश्वाचे प्रसरण होत असल्यामुळेच होते, हे सिद्ध होते.
रेडिओ दीर्घिका : अशा दीर्घिकांत एकूण रेडिओ प्रारणाची ऊर्जा साधारण दीर्घिकांच्या रेडिओ प्रारणाच्या ऊर्जेच्या शंभर ते एक कोटी पट अधिक असते. सिग्नस (हंस)-ए, सेंटॉरस (नरतुरंग) -ए यांसारखे बरेच रेडिओ उद्गम म्हणजे मध्यभागात स्फोट पावलेल्या विलक्षण दीर्घिका असल्याचे दिसून येते. अधिक कोनीय विभेदनक्षमता असलेल्या रेडिओ दूरदर्शकाच्या साहाय्याने त्यांच्या आंतररचनेसंबंधी अधिक माहिती मिळालेली आहे. दृश्य दीर्घिकांशी संबंधित असलेल्या रेडिओ दीर्घिका प्रभावी रेडिओ उद्गम असतात. बहुतेक रेडिओ दीर्घिकांत दोन रेडिओ घटक आढळतात व ते दृश्य दीर्घिकेच्या दोन्ही बाजुंस खूप अंतरावर प्राप्याच्या कानांसारखे पसरलेले दिसतात. काहींच्या मध्य परिसरातही रेडिओ उद्गम आढळतो. रेडिओ दीर्घिकांच्या प्रारणाचे ध्रुवण झालेले असते. ध्रुवणाक्षांच्या वितरणावरून या दीर्घिकांच्या चुंबकीय क्षेत्राची रचना समजून येते. दृश्य दीर्घिकेच्या मध्यभागी मोठा स्फोट होऊन विद्युत् भारित कणांचे दोन मेघ दोन बाजूंस जोराने फेकले जातात व त्यांच्याबरोबर चुंबकीय रेषाही दूरवर खेचल्या जातात व तीव्र चुंबकीय क्षेत्रात प्रकाशतुल्य वेगाने फिरत राहिलेले इलेक्ट्रॉन सिंक्रोट्रॉन प्रारण उत्सर्जित करतात. साधारणपणे १० लाख वर्षांच्या कालावधीनंतर इलेक्ट्रॉनांची ऊर्जा कमी होत जाऊन रेडिओ उद्गम मंदावतो व दीर्घिका रेडिओ शांत होते. एक लाख सूर्याएवढ्या द्रव्यमानाचे ऊर्जेत रूपांतर केल्यास जेवढी ऊर्जा ऊत्पन्न होईल तेवढी ऊर्जा एक रेडिओ दीर्घिका उत्सर्जित करीत असते. दीर्घिकेच्या मध्यभागी एकापाठोपाठ पुष्कळ अतिदीप्त नवताऱ्‍यांचे स्फोट होऊन किंवा मध्याचा ⇨गुरूत्वीय अवपात होऊन ही प्रचंड ऊर्जा उत्पन्न होत असावी, असे सुचविण्यात आले आहे.
क्वासार : १९६३ च्या सुमारास ३ सी-२७३ व ३ सी-४८ या प्रभावी रेडिओ उद्‌गमांचे अचूक दिशामापन झाल्यावर त्यांच्या मध्यभागी निळ्या ताऱ्‍यांसारखे बिंदुरूप प्रकाश उद्गम सापडले. त्यांचा वर्णपट सामान्य ताऱ्‍यांच्या वर्णपटासारखा नसून त्यांमध्ये लक्षणीय ताम्रच्युती (वर्णपटातील शोषण रेषा तांबड्या रंगाच्या दिशेने सरकण्याची म्हणजेच त्यांच्या तरंगलांब्या वाढण्याची घटना) असल्याने आढळले. त्याचप्रमाणे त्यांचे द्रव्यमान सूर्याच्या दशलक्ष पट असल्याचे दिसून आले. यामुळे या रेडिओ उद्‌गमांचे ‘क्वासी-स्टेलर रेडिओ सोर्स’ किंवा थोडक्यात ‘क्वासार’ असे नामाभिधान करण्यात आले. या रेडिओ उद्‌गमाच्या वर्णपटातील रेषांची दीर्घतरंगीय ताम्रच्युती अनुक्रमे ०.१५८ व ०.३६७ आढळल्याने त्यांचे दूरत्व सिद्ध झाले, एवढेच नव्हे तर त्यांची अंगभूत दीप्ती दृश्य प्रकाशात साधारण दीर्घिकेपेक्षा १०० पट व रेडिओ प्रारणात रेडिओ दीर्घिकेपेक्षा १०० ते १,००० पट असल्याचे समजले परंतु अतिबृहत्-पायारेषा व्यति-करणमापन पद्धतीने किंवा चंद्रामुळे झालेल्या त्यांच्या पिधानामुळे त्यांचा कोनीय व्यास ०.००१ सेकंदापेक्षा कमी आहे, असे आढळले. यावरून क्वासार म्हणजे काही पार्सेक (१ पार्सेक = ३.२६२ प्रकाशवर्षे) व्यास असलेल्या पण दीर्घिकेपेक्षाही अतितेजस्वी असलेल्या वस्तू आहेत, असे वाटते. क्वासारे उत्सर्जित करीत असलेली ऊर्जा कशी उत्पन्न होते हा रेडिओ दीर्घिकांपेक्षाही बिकट प्रश्न आहे. क्वासार हे प्रचंड द्रव्यमानाची (सूर्याच्या एक अब्ज पटींपर्यंत द्रव्यमान असलेली) कृष्ण विवरे [⟶ गुरूत्त्वीय अवपात] असून त्यांपासून प्रचंड ऊर्जा निर्माण होत असावी, असा एक तर्क मांडण्यात आलेला आहे.
क्वासारांच्या वर्णपटांतील फार मोठ्या ताम्रच्युतीवरून क्वासार प्रसरण पावणाऱ्‍या विश्वाबरोबर प्रकाशतुल्य वेगाने दूर जात असावेत, असा तर्क केला जातो परंतु क्वासारांची दीर्घतरंगीय ताम्रच्युती विश्वाच्या प्रसरणामुळे होते हा मुद्दा सध्या वादग्रस्त आहे. दीर्घतरंगीय ताम्रच्युतीची अन्य कारणेही असू शकतात (उदा., गुरूत्वीय अवपात). त्यामुळे अनेक ज्योतिर्विद क्वासारांचे दूरत्व सिद्ध करण्याकरिता त्यांची दीर्घतरंगीय ताम्रच्युती हे प्रमाण मानावयास तयार नाहीत. [⟶ क्वासार].
विश्वस्थितिशास्त्रासंबंधी निष्कर्ष : रेडिओ दीर्घिका व क्वासार या विश्वातील सर्वांत तेजस्वी वस्तू असल्याने विश्वाच्या अतिदूरच्या भागांचे ज्ञान मिळविण्याच्या कामी त्यांचा उपयोग होतो. उदा., निरनिराळ्या दृश्य प्रतीपर्यंत [⟶ प्रत] त्यांचे संख्यामापन करून विश्वस्थितीबद्दलचे निष्कर्ष काढता येतात. जसजसे दूर जावे तसतशी क्वासारांची संख्या वाढत जाते, असे दिसून येते. यावरून विश्व उत्क्रांतिशील आहे असा निष्कर्ष निघतो परंतु वर निर्देशित केल्याप्रमाणे क्वासारांचे दूरत्व जर वादग्रस्त धरले, तर हा निष्कर्षदेखील वादग्रस्त आहे.
विश्वाच्या उत्क्रांतिशीलतेचे आणखी एक प्रमाण रेडिओ ज्योतिर्विदांना मिळाले आहे. ते म्हणजे १९६५ मध्ये शोध लागलेले १ मिमी. ते २० सेंमी. तरंगलांबीचे सु. ३० के. तापमानाचे वैश्विक पार्श्वप्रारण होय. विश्वाचा कोणताही कानाकोपरा या लघुतरंगी प्रारणाच्या एकसारख्या स्त्रोताने व्यापलेला आहे. सूर्याच्या आकाशगंगेतील परिभ्रमणाचा परिणाम वजा करता हे पार्श्वप्रारण मूलतः समदिक् आहे, हे त्याच्या वैश्विकतेचे प्रमाण आहे. अनेक तरंगलांब्यांच्या प्रारणांत तितकेच तीव्रता तापमान मिळते. १० अब्ज वर्षांपूर्वी महास्फोट होऊन विश्वप्रसरणास सुरूवात झाली तेव्हा ते १०० अब्ज तापमानाच्या प्रारणाने भरलेले होते असा कयास आहे. पुढे विश्व प्रसरण पावत जाऊन प्रारणाचे द्रव्यात रूपांतर झाले व द्रव्य वाढत गेले आणि त्यात गुरूत्वाकर्षणाने दीर्घिका निर्माण झाल्या. बाकी राहिलेले प्रारण थंड होत जाऊन सध्या ते सु. ३० के. तापमानाच्या पार्श्वप्रारणाच्या रूपात आढळत आहे. [⟶ विश्वस्थितिशास्त्र].
रेडिओ तारे : आकाशगंगेच्या रेडिओ प्रारणाचा शोध लागला तेव्हा ते पुष्कळ रेडिओ ताऱ्‍यांचे मिळून झालेले एकत्रित प्रारण असावे, असा सुरूवातीस अंदाज केला जात होता परंतु आकाशगंगा सिंक्रोट्रॉन स्वरूपाचे प्रारण उत्सर्जित करते व आकाशगंगेतील पृथक् रेडिओ उद्गम म्हणजे H II प्रदेश किंवा अतिदीप्त नवताऱ्‍यांचे अवशेष आहेत, असे नंतर दिसून आले. पुढे रेडिओ दीर्घिका व क्वासार यांच्या शोधामुळे ताऱ्‍याच्या रेडिओ प्रारणाचे महत्त्व कमी झाले परंतु अलीकडे रेडिओ दूरदर्शकांची संवेदनक्षमता पुष्कळ वाढल्यामुळे एकेकट्या ताऱ्‍यांचे रेडिओ वेध घेण्यात यश आले आहे. अशा ताऱ्‍यांत उद्रेकी तारे, नवतारे व पल्सार यांचा प्रामुख्याने समावेश होतो.
पल्सार : ०.०३० ते ४ सेकंदापर्यंतच्या अचूक आवर्तकालाने व ०.००२ ते ०.५ से. टिकणारे तीव्र रेडिओ तरंगांचे पृथक् स्पंद फेकणाऱ्‍या ताऱ्‍यां ना पल्सार म्हणतात. ए. ह्यूइश व एस्. जे. बेल यांनी १९६७ च्या अखेरीस पहिल्या पल्साराचा शोध लावला. असे सु. ३३० च्या वर पल्सार माहीत झालेले आहेत. हे अक्षीय परिभ्रमण करणारे व उच्च चुंबकीय क्षेत्र असणारे १० ते २० किमी. व्यासाचे, सूर्य-द्रव्यमानाच्या दुप्पट द्रव्यमानाचे न्यूट्रॉन तारे आहेत, असा सैद्धांतिक विश्लेषणावरून निष्कर्ष काढण्यात आलेला आहे. उच्च द्रव्यमानाचा तारा अस्थिर होऊन जेव्हा त्याचा अतिदीप्त नवताऱ्‍याच्या रूपात स्फोट होतो तेव्हा त्याचा गाभा आकुंचन पावत जाऊन न्यूट्रॉन तारा किंवा पल्सार बनतो. अशा ताऱ्‍यात प्रोटॉनांपेक्षा न्यूट्रॉनांचे प्रमाण जास्त असते. कोनीय प्रवेग व चुंबकीय स्त्रोत यांच्या अक्षय्यतेमुळे नवन्यूट्रॉन तारा अतिशय जलद परिवलन करतो व त्याच्या पृष्ठभागी चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता १०१२ गौस इतकी वाढते. त्याचे रेडिओ प्रारण उत्सर्जन एकाच दिशेत होते व ताऱ्‍याचे परिवलन चालू असताना प्रारण झोत शोधदीपाप्रमाणे अवकाशात फिरतो.
इ.स. १०५४ मध्ये स्फोट पावलेल्या अतिदीप्त नवताऱ्‍याचे अवशेष म्हणून क्रॅब अभ्रिका व तिच्या मध्यभागी असलेला पल्सार स्पष्ट दिसतात. काही पल्सार युग्मताऱ्‍याचे घटक असल्याचे आढळते. त्यात पल्साराबरोबरच्या मोठ्या सहताऱ्‍यातून बाहेर पडणारे काही द्रव्य न्यूट्रॉन ताऱ्‍यात जाऊन पडल्यामुळे गुरूत्वीय ऊर्जेच्या रूपांतराने क्ष-किरण उत्सर्जित होतात. अशा आठ-दहा क्ष-किरण उद्‌गमांचा शोध कृत्रिम उपग्रहात ठेवलेल्या उपकरणांच्या द्वारे लागलेला आहे. त्यांपैकी सिग्नस एक्स-१ या उद्‌गमात न्यूट्रॉन ताऱ्‍याऐवजी कृष्ण विवर असावे असा तर्क आहे. [⟶ पल्सार क्ष-किरण ज्योतिषशास्त्र].
(चित्रपत्रे ४०, ४० अ, ४० आ).
संदर्भ : 1. Hey, J. S. The Evolution of Radio Astronomy, New York, 1975.
2. Hey, J. S. The Radio Universe, Oxford, 1974.
3. Krauss, J. D. Radio Astronomy, New York, 1966.
4. Smith, F. G. Radio Astronomy, Drayton, 1974.
5. Verschuur,G.L.The Invisible Univarse, New York, 1974.
6. Verschuur, G. L. and others, Ed, Galactic and Extragalactic Radio Astronomy, New York, 1974.
अभ्यंकर, कृ. दा. चिपळोणकर, व. त्रिं. नेने, य. रा.
“