¿Cómo funciona un Radiointerferómetro?
Pregunta: Hoy acabo de recorrer el VLA con un amigo (ambos somos ingenieros) y ambos nos preguntábamos cómo funcionan los radiotelescopios. Tenemos curiosidad en el nivel de 25 palabras o menos, en lugar de una comprensión profunda y completa.
Las cámaras capturan la luz visible, un área determinada del cielo, en una película o un chip CCD. En otras palabras, se capturan muchos píxeles a la vez.
Los radiotelescopios, creo, capturarían solo un píxel a una sola frecuencia (por antena). Para obtener un segundo píxel, ¿no tendría que mover la antena ligeramente? ¿Cómo se mantiene la matriz alineada para que ambos miren a la misma estrella / galaxia? ¿Qué tipo de resolución se puede obtener de un plato y luego también de todos ellos? Muchas gracias! – Paul
Respuesta: De hecho, los radiotelescopios funcionan de dos maneras diferentes. La forma más sencilla de que un radiotelescopio realice mediciones astronómicas es operar en modo autónomo. En este modo, el radiotelescopio recoge señales del espacio al igual que un telescopio óptico único. En el punto focal del radiotelescopio se puede colocar un detector con un solo píxel o uno con varios píxeles, de manera similar a como se colocan los detectores CCD en los puntos focales de los telescopios ópticos. La segunda forma de hacer mediciones astronómicas con un radiotelescopio, pero esta vez para hacer mediciones de muy alta resolución, es conectar dos o más de ellos electrónicamente mientras apuntan en la misma dirección del cielo. Así es como funciona el AVL, mediante el uso de una técnica llamada interferometría. Dado que un interferómetro de radiotelescopio puede combinar mediciones de cada uno de los pares de antenas en un conjunto simultáneamente, puede realizar una medición de muy alta resolución de un punto específico en el plano focal del radiotelescopio. Al combinar muchos pares de antenas, se puede crear una imagen de un punto específico en el cielo. Para una descripción muy agradable y un gráfico que muestra cómo funciona un interferómetro de radiotelescopio, consulte la página de Brian Koberlein «Cómo funciona la interferometría». El gráfico que muestra cómo se construye una imagen de interferómetro de radio es una descripción particularmente agradable de cómo se hacen las imágenes interferométricas de radio.
La resolución espacial que se puede alcanzar con un interferómetro de radio es una función de la distancia entre las antenas de la matriz. Dado que podemos colocar antenas en separaciones tan grandes como el diámetro de la Tierra (y más lejos para radiotelescopios en órbita), se pueden alcanzar resoluciones espaciales de hasta unos pocos microsegundos de arco. Esto se compara con las pocas imágenes de resolución de milisegundos de arco que se pueden obtener con telescopios ópticos e infrarrojos. La resolución espacial que puede alcanzar un radiotelescopio es una función de su diámetro y la frecuencia a la que se realizan las mediciones. Un radiotelescopio típico de una sola antena puede alcanzar una resolución espacial de unos pocos segundos de arco.
Jeff Mangum