jak funguje rádiový interferometr?

otázka: právě jsem dnes cestoval po VLA s přítelem (oba jsme inženýři) a oba jsme se divili, jak fungují radioteleskopy. Jsme zvědaví na úrovni 25 slov nebo méně, na rozdíl od hlubokého a plného porozumění.

kamery zachycují viditelné světlo, určitou oblast oblohy, na filmu nebo CCD čipu. Jinými slovy, mnoho pixelů je zachyceno najednou.

radioteleskopy, myslím, by zachytily pouze jeden pixel při pouze jedné frekvenci (na anténu). Chcete-li získat druhý pixel, nemuseli byste anténu mírně pohnout? Jak udržíte pole zarovnané tak, aby se oba dívali na stejnou hvězdu / galaxii? Jaké rozlišení můžete získat z jednoho jídla a pak také ze všech? Díky moc! – Paul

odpověď: radioteleskopy ve skutečnosti pracují dvěma různými způsoby. Nejjednodušší způsob, jak radioteleskop provádět astronomická měření, je pracovat v samostatném režimu. V tomto režimu radioteleskop shromažďuje signály z vesmíru stejně jako jediný optický dalekohled. V ohnisku radioteleskopu lze umístit buď detektor s jedním pixelem, nebo detektor s více pixely, podobně jako způsob, jakým jeden umístí CCD detektory do ohnisek optických dalekohledů. Druhý způsob, jak provádět astronomická měření pomocí radioteleskopu, ale tento čas, aby se velmi vysoké rozlišení měření, je spojit dva nebo více z nich elektronicky, zatímco s je bod ve stejném směru na obloze. Takto funguje VLA pomocí techniky zvané interferometrie. Protože interferometr radioteleskopu může kombinovat měření z každé dvojice antén v poli současně, může provádět měření velmi vysokého rozlišení konkrétního bodu v ohniskové rovině radioteleskopu. Kombinací mnoha párů antén lze vytvořit obraz konkrétního bodu na obloze. Pro velmi pěkný popis a grafiku ukazující, jak funguje interferometr radioteleskopu, viz stránka Briana Koberleina „jak funguje interferometrie“. Grafika, která ukazuje, jak je obraz rádiového interferometru vybudován, je obzvláště pěkným popisem toho, jak jsou vytvářeny rádiové interferometrické obrazy.

prostorové rozlišení, které lze dosáhnout pomocí rádiového interferometru, je funkcí toho, jak široce jsou umístěny oddělené antény v poli. Vzhledem k tomu, že můžeme umístit antény na separace tak velké, jako je průměr Země (a dále pro radioteleskopy na oběžné dráze), lze dosáhnout prostorového rozlišení až několik mikro-obloukových sekund. To je ve srovnání s několika obrazy s rozlišením miliarcsekund, které lze získat pomocí optických a infračervených dalekohledů. Prostorové rozlišení, které může dosáhnout jediný radioteleskop, je funkcí jeho průměru a frekvence, při které se měření provádí. Typický radioteleskop s jednou anténou může dosáhnout prostorového rozlišení několika arcsekund.

Jeff Mangum