Essenzialmente un radiotelescopio differisce dal telescopio canonico per via dell’osservazione di diverse bande dello stesso spettro elettromagnetico. Il radiotelescopio è costituito da un radioricevitore, molto simile ad un “banale” sistema radioricevente, il cui scopo è quello di determinare l’intensità delle onde EM della banda sopra descritta. L’effettiva differenza tra un radiotelescopio ed un radioricevitore consiste nella debolezza dei segnali captati. Questi vengono convertiti in segnali numerici che i calcolatori sono in grado di trattare o raramente sono convertiti in segnali audio che possono essere ascoltati. Naturalmente i radiotelescopi vengono progettati in base ai risultati che si vogliono ottenere dalla misura dei diversi oggetti captati. L’interesse delle osservazioni tramite radiotelescopi è integrare e migliorare i risultati ottenuti dai telescopi ottici. Un radiotelescopio similmente ad un telescopio ottico è dotato di un potere separatore che permette di sapere esattamente da quale zona di cielo giungono determinate radiazioni EM. Con tali misure è possibile conoscere lo spettro di emissione di un corpo celeste. Ovviamente al pari di un telescopio ottico maggiore è il diametro della parabola è maggiore è la capacità di captare segnali, ovviamente vanno tenute in conto perdita di efficienza dovuta ad oscuramento e/o spillover. I diametri di questi strumenti sono sensibilmente maggiori dei normali telescopi, in quanto la radiazione emessa da una radiosorgente (chiariremo più avanti questo concetto) è inferiore alla radiazione visibile. In realtà, non è necessario costruire radiotelescopi con ampi diametri, ma basta semplicemente unire più radioricevitori in array (interferometro), per ridurre lo svantaggio rappresentato dal potere risolutivo molto inferiore a quello degli strumenti ottici. Pertanto da quanto si evince un radiotelescopio è costituito da un antenna (in genere un riflettore parabolico o bocca radiante), un ricevitore, un preamplificatore, un amplificatore, filtri e sistemi di elaborazione (computer). Come mostrato in figura:
Oggi il più grande radiotelescopio è quello di Arecibo, Porto Rico con un diametro di 304,8 m (mostrato in figura).
Sono oggetti estremamente diversi tra di loro per ragioni di dimensioni e natura, la sola cosa che li accomuna è la radiazione emessa nella regione delle onde radio (in realtà ogni corpo emette onde radio per via della temperatura intrinseca, in accordo con la legge di Planck). In prima approssimazione le radiosorgenti si dividono in grandi, piccole ed efficienti. Alcuni esempi di radiosorgenti efficienti sono rappresentate dal sole, ma solo per la sua vicinanza alla terra, in aggiunta ci sono le Pulsar e le Quasar che invece sono molto lontane. Tuttavia non bisogna farsi trarre in inganno perché alcune galassie in molti casi si rivelano radiosorgenti deboli (piccole) anche se costituite da miriadi di stelle come il nostro sole proprio per via della loro lontananza dalla terra. Altresì la luna è una piccola radiosorgente, tuttavia facile da captare data la sua vicinanza alla terra. Per quanto concerne le Quasar (Quasi Stellar Radiosource) il discorso si complica, in quanto per questi oggetti non esiste una definizione formale, questi se vengono osservati in campo ottico si mostrano come stelle con eccesso di emissione nei raggi UV e IR. Tuttavia se li si osserva tramite radioonde questi risultano tra gli oggetti più brillanti dell’universo, inoltre le righe di emissione sono fortemente spostate vero il rosso rispetto le comuni stelle e al contrario di queste non si è mai osservato per loro uno spostamento verso il Blu, il che va interpretato in senso cosmologico e ci suggerisce che sono gli oggetti più lontani dell’universo. Ad ogni modo la radiosorgente più intensa dell’universo “osservata” è la radiogalassia Cygnus A scoperta nel 1946, essa presenta due lobi di radiazione simmetrici rispetto alla galassia che si osserva nel visibile. Per altre informazioni vi rimando alla sezione dedicata alla realizzazione di radiotelescopi in cui viene spiegato che radiosorgenti captare a seconda del radiotelescopio e della frequenza che si ha a disposizione.