1 / 14

Radioastronomie Radioteleskopy Radiointerferometrie

Radioastronomie Radioteleskopy Radiointerferometrie. Úvodní poznámky. 1931 – Karl Jansky (Bellovy laboratoře), vývoj transatlantické bezdrátové komunikace, na 14,6 m (20,5 MHz) pozoroval rádiové zdroje z vesmíru (jádro Galaxie),

curt
Download Presentation

Radioastronomie Radioteleskopy Radiointerferometrie

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. RadioastronomieRadioteleskopyRadiointerferometrie

  2. Úvodní poznámky • 1931 – Karl Jansky (Bellovy laboratoře), vývoj transatlantické bezdrátové komunikace, na 14,6 m (20,5 MHz) pozoroval rádiové zdroje z vesmíru (jádro Galaxie), • 1937 – Grote Reber navázal na Janského, pozoroval na 1,87 m (160 Hz), • II. světová válka – rychlý vývoj elektrotechniky pro rádiovou komunikaci (radar ...), • zdrojem radiových signálů jsou netermické zdroje (pulsary, quasary, reliktní záření)

  3. Rádiové okno • Zemská atmosféra je velmi dobře propustná v rozsahu 0,3 mm (1,5 THz) – 20 m (15 THz) Spodní mez • rotační absorpční spektrum molekul v troposféře (0-11 km), H2O (1,35 cm), O2 ( silné absorpční čáry v základním elektronovém stavu na 5 mm) Horní mez • absorpce volnými elektrony v ionosféře (frekvenční mez plazmy), závisí na hustotě elektronů a mění se v průběhu dne, podle sluneční aktivity + lidské zdroje (GSM apod.)

  4. Vliv Atmosféry • v oblasti cm a mm vlivy absorpční v troposféře, • mraky a pára rozptylují a pohlcují na 6 GHz (1,5 dB), při zenitu pokles o 0,2 dB, • při vyšších frekvencích absorpce roste (vodní páry), ozon (67,36 GHz a výše), • využití při radiodetekci přítomnosti vody v Atmosféře na 183 GHz, ve výškách blízkých hladině moře se používá radar 22,235 GHz (meteorologické radary) Parciální tlak plynu • pro suchý plyn (N2 + O2) H ~ 8 km, pro vodní páry H ~ 2 km (pokles na 1/e=37% tlaku na hladině moře) • pozemní observatoře má smysl stavět ve výškách h>H(voda), čili nad 3 km. Refrakční vlivy • vliv změny indexu lomu v Atmosféře

  5. Zářivý výkon a jas Radiační přenos Termodynamická rovnováha

  6. Rádiová interferometrie Rozlišení teleskopu FWHP úhlový obraz radioteleskopu úhlový obraz inteferometru (D) úhlový obraz inteferometru (2D)

  7. Rádiová interferometrie korelační interferometr • korelační funkce osciluje s posunem t (rotace Země) Prostorová odezva inteferometru – funkce visibility • Fourierovou transformací lze získat Iv– aperturní syntéza

  8. První radioteleskopy Janského radioteleskop (1931) • dipólová anténa, wl=14,6 m (20,5 MHz) • průzkum mléčné dráhy Reberův radioteleskop (1937) • D=9 m, wl=1,87 m (160 MHz) • průzkum mléčné dráhy

  9. Radioteleskop Arecibo (1963) • D=305 m, 2,38 GHz, 430 MHz a 47 MHz (radary) • průzkum Sluneční soustavy (oběžná doba Merkuru), frekvence pulsaru v Krabí mlhovině (33 ms) – neutronová hvězda, binární pulsar, milisekundový pulsar (PSR B1937+21), obraz asteroidu 4769 Castalia, v roce 2008 objev methaniminu (HN=CH2) a kyseliny kyanovodíkové (HCN) v galaxii Arp 220 (77 Mpc)

  10. Very Large Array (1970) • pole 27 antén (D=25 m), wl=0,7 - 400 cm (50 GHz – 74 MHz), Nové Mexico USA, • 351 různých základen (kombinace mezi anténami), rotlišení 0,2“ (wl=0,2 cm) • objevy radio-galaxií, quasarů, pulsarů, zbytky supernov, gamma záblesky, studium rádiové emise hvězd, Slunce a planet, kosmické masery, černé díry, vodíková mračna, • v roce 1989 VLA zajišťovalo komunikacis Voyagerem 2 při jeho průletu Neptunem.

  11. Very Long Baseline Array (1986) • soustava teleskopů roztroušené po celé Zemi, D=25 m, wl=3 mm – 28 cm (96 GHz – 1,2 GHz), • nejdelší základna B=8611 km, • pseudo-RT zpracování, zaznamenává se GPS čas místo přímého propojení kabely

  12. Atacama Large Milimeter Array (2003) • Atacama, Chile, 66 teleskopů, D=17 a 7 m, wl=0,3 - 9,6 mm, rozlišení 0,010“ • pohyblivé základny B=150 m – 16 km, • 2011 – testovaní na galaxii Tykadla (souhvězdí Havrana), objev chladného plynu

  13. Spektr-R (2011) • vesmírný satelit (v perigeu 10000 km, v apogeu 390000 km), rozlišení 10-6“ ve spojení s pozemními teleskopy (nejdelší základna cca 390000 km), wl=1,35–6,0 a 18,0 a 92,0 cm, • 1000x lepší rozlišení než Hubbleův teleskop

  14. Rozložení radioteleskopů • Afrika: 6x • Severní Amerika: 24x • Jižní Amerika: 11 x • Asie: 10x • Evropa: 39x • Austrálie: 8x • Antarktida: 2x • Oceánie: 5x • Celkem: 105x • + 3x na oběžné dráze kolem Země (Spektr-R, Zond 3, HALCA)

More Related