como funciona um interferómetro de rádio?

Question: I just tournée the VLA today with a friend (both of us are engineers) and both of us were wondering how radio Telescope work. Estamos curiosos no nível de 25 palavras ou menos, em oposição a uma compreensão profunda e completa.

as câmeras capturam a luz visível, uma certa área do céu, em filme ou um chip CCD. Em outras palavras, muitos pixels são capturados ao mesmo tempo.

radiotelescópios, eu pensaria, capturariam apenas um pixel em apenas uma frequência (por antena). Para obter um segundo pixel, você não teria que mover a antena um pouco? Como você mantém o array alinhado para que ambos estejam olhando para a mesma estrela/galáxia? Que tipo de resolução você pode obter de um prato e, em seguida, todos eles? Muito obrigado! – Paul

resposta: na verdade, os radiotelescópios operam de duas maneiras diferentes. A maneira mais simples de um radiotelescópio fazer medições astronômicas é operar em um modo autônomo. Neste modo, o radiotelescópio recolhe sinais do espaço tal como um único telescópio óptico. No ponto focal do radiotelescópio pode-se colocar um detector com um único pixel ou um com vários pixels, muito parecido com a forma como se coloca Detectores CCD nos pontos focais dos telescópios ópticos. A segunda maneira de fazer medições astronômicas com um radiotelescópio, mas desta vez para fazer medições de resolução muito alta, é conectar duas ou mais delas eletronicamente, enquanto que elas apontam na mesma direção do céu. É assim que funciona o VLA, usando uma técnica chamada interferometria. Desde um rádio telescópio do interferómetro pode combinar as medidas de cada um dos pares de antenas em uma matriz simultaneamente, ele pode fazer uma resolução muito alta de medição de um ponto específico no plano focal do telescópio de rádio. Combinando muitos pares de antenas, pode-se criar uma imagem de um ponto específico no céu. Para uma descrição muito agradável e gráficos mostrando como um interferômetro de radiotelescópio funciona, veja a Página “How Does Interferometry Work” de Brian Koberlein. O gráfico que mostra como uma imagem de interferômetro de rádio é construída é uma descrição particularmente agradável de como as imagens de interferômetro de rádio são feitas.

a resolução espacial que se pode alcançar com um interferômetro de rádio é uma função de como as antenas do array estão amplamente separadas. Uma vez que podemos colocar antenas em separações tão grandes quanto o diâmetro da terra (e mais longe para radiotelescópios em órbita), pode-se alcançar resoluções espaciais tão altas quanto alguns micro-segundos de arco. Isto se compara com as poucas imagens de resolução Mili-arcsegundo que se pode obter com telescópios ópticos e infravermelhos. A resolução espacial que um único radiotelescópio pode atingir é uma função do seu diâmetro e da frequência a que as medições são feitas. Um típico radiotelescópio de antena única pode atingir uma resolução espacial de alguns segundos de arco.

Jeff Mangum