Introduzione alla Radioastronomia

1. Introduzione alla Radioastronomia Giovanni Aglialoro, IV3GCP - IARA Cosmic_Noise Massimo Devetti, IV3NDC - IARA Cosmic_Noise IMO

2. Astronomia ottica …

3. … ma anche in altre frequenze

4. Radiazione termica Ogni oggetto, a temperatura maggiore di 0 K (zero kelvin), “irradia”, per varie cause fisiche, onde elettromagnetiche (luminose o di altro genere).

5. Trasparenza atmosferica alle onde elettromagnetiche

6. La Radioastronomia studia gli oggetti del cosmo rilevando la radiazione da essi emessa nel campo delle onde radio Ciò permette di osservare l’Universo con “occhi” diversi, permettendo spesso di rilevare fenomeni “invisibili” all’osservazione ottica.

7. Il radiotelescopio L’ “occhio” è ora il radiotelescopio, strumento costituito da un ricevitore radio (radiometro) che attraverso un’antenna, capta le radiazioni provenienti dallo spazio.

8. Caratteristiche di un radiotelescopio Sensibilità = capacità di rivelare segnali deboli; aumenta con la superficie di raccolta, cioè proporzionalmente a D² (D = Diametro). Potere di risoluzione = capacità di distinguere oggetti vicini; aumenta con D /  (rapporto fra dimensione e lunghezza d'onda ricevuta ) per un paraboloide(single dish)… D è il diametro, per più paraboloidi (array) … D è la massima distanza tra i radiotelescopi che lo compongono

9. Green Bank, WV, USA Potere di risoluzione dei radiotelescopi Very Large Array, NM d d Single Dish Arrays

10. Un po’ di storia… 1895: Guglielmo Marconi - Invenzione della Radio

11. Un po’ di storia… 1931:Karl Jansky scopre le radioemissioni cosmiche L a “Giostra” di Jansky (20.5 MHz)

12. Un po’ di storia… 1944: Grote Reber compila la prima radio-mappa della nostra galassia Il riflettore parabolico di Reber (1940): Ø 9.5 m, f= 160 MHz

13. Un po’ di storia… La prima radiomappa di Reber (“Sky and Telescope”, 1949)

14. Un po’ di storia… 1965:R.Wilson e A. Penzias scoprono la radiazione cosmica di fondo, spiegabile secondo la teoria del “Big Bang”

15. Un po’ di storia… 1967:A. Hewish e J. Bell all’Osservatorio di Cambridge scoprono le Stelle di Neutroni (Pulsar) Il Radiotelescopio di Cambridge negli anni ‘60

16. I Radiotelescopi moderni… … sono più sofisticati ed efficienti di quelli del passato. Questo grazie a: • Miglioramento della sensibilità dei ricevitori, e nuove tecniche di elaborazione del segnale (uso del computer): ciò permette di rilevare radiosorgenti sempre più deboli • Miglioramento delle caratteristiche dell’antenna (direttività): permette di migliorare il “potere risolutivo”, cioè la definizione dei dettagli degli oggetti che si vanno ad osservare Ciò si realizza anche grazie a nuove filosofie di progetto del radiotelescopio.

17. Green Bank, WV, USA

18. Arecibo, Portorico

19. Arecibo: il “fuoco” sospeso

20. Arecibo: attraverso il paraboloide

21. Arecibo, Portorico

22. Interferometria Per migliorare la direttività del sistema di antenna, è possibile disporre varie antenne secondo una schiera, e “sommare” i segnali ricevuti. +

23. The Very Large Array (VLA) Socorro, New Mexico

24. “Contact” di Robert Zemekis (1997) Jodie Foster, al VLBA di Socorro, NM,

25. Very Large Baseline Interferometry (VLBI) D = migliaia di km interferometro a larghissima base

26. Radiotelescopi oltre l’atmosfera terrestre Impiego dei Satelliti Artificiali per la Radioastronomia

27. …e in Italia?IRA - INAF Ist. di Radioastronomia - Medicina (BO) La Croce del Nord

28. IRA – INAF Ist. di Radioastronomia - Medicina (BO)Croce del Nord

29. IRA – INAFMedicina (BO) Croce del Nord e paraboloide VLBI (32 m)

30. IRA – INAF Medicina (BO) paraboloide VLBI (32 m)

31. IRA – INAF Medicina (BO) paraboloide VLBI

32. Le Radiosorgenti • Stelle • Pianeti • Galassie • resti di Supernovae • Pulsar • Quasar • Radiogalassie

33. Stelle Eruzioni solari

34. Stelle

35. Stelle ◄ Eruzione solare Eclisse solare ►

36. Pianeti Registrazione di emissioni di Giove

37. Galassie Galassia M33

38. resti di Supernovae Nebulosa del Granchio (Crab Nebula) - 3C144 ◄ Immagine Ottica Immagine Radio ►

39. Pulsar Pulsar o Stella di Neutroni 3C144

40. Radiogalassie Ipotesi cosmologica di struttura di Radiogalassia

41. Radiogalassie 3C405, Radiosorgente Cigno A ▲ Ottica Radio►

42. e il semplice appassionato… cosa può sperare di ricevere …?

43. Radioastronomia Amatoriale

44. Radioastronomia Amatoriale Alla portata dell’ hobbysta (radioamatore e/o astrofilo), vi è la rilevazione delle radiosorgenti cosmiche più potenti: • Il Sole • La Luna • Giove • Il Centro Galattico • Le più potenti Radiogalassie e residui di Supernovae • alcune Pulsar In più vi sono altre attività, come ad esempio la rilevazione delle Meteore con sistemi radio.

45. Le Meteore

46. Le Meteore Il principio del “Meteor Scatter”: il passaggio di una Meteora è segnalato da un eco di un segnale di origine “umana” (emittente TV in VHF, solitamente)

47. Le Meteore Esempi di profili di echi: ipodensi (pings) e iperdensi (burst)

48. Le Meteore Analizzando le caratteristiche degli echi, il loro numero e la loro distribuzione, si possono effettuare interessanti studi sull’Alta Atmosfera, gli Sciami di Meteore e le Comete ad essi associate. Questo rimane un settore della Radioastronomia dove ancora l’Amatore è in grado di dare un contributo scientifico importante. [filmato]

49. Progetto Radiometeore: al convegno IARA - Brasimone (BO), 4 novembre 2007 Simone Kodermaz, Chiara Pizzol, Chiara Corriga (classe 5C)

50. Progetto Radiometeore: nella stazione radio (IV3RZM) del Liceo Scient. Duca degli Abruzzi – GoriziaIV3NDC Massimo IV3GCP Jan