Astrofizyka z elementami kosmologii T.J. Jopek IOA UAM Tel Kom Temat 03: Radioteleskopy, interferometry 1

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 2 Okna atmosferyczne 5000 A - okno wizualne 1 m - okno radiowe. 100  m - w wysokich górach możemy rejestrować promieniowanie podczerwone

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 3 Myśl, że ciała niebieskie emitują fale radiowe wyprzedziła odkrycie tych fal: od roku 1860, z równań Maxwella wynika, że z kosmosu winno docierać do nas promieniowanie EH we wszystkich długościach fal, nie tylko fale optyczne, Nikola Tesla, Oliver Lodge oraz Max Planck twierdzą, że źródłem fal radiowych, m.in. jest Słońce, Lodge podejmuje nieudaną (z powodu ograniczeń aparatury) próbę odkrycia radiowych sygnałów słonecznych, N. Tesla M. Planck O. Lodge

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii Odkrycie promieniowania radiowego z kosmosu Karol Jansky, pracownik Laboratorium Bella po raz pierwszy obserwował fale radiowe emitowane z Drogi Mlecznej. 4

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii Pierwszy radioteleskop Wheaton, Illinois, USA Grote Reber inżynier radioelektronik, amator astronomii 5

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 6 Po II wojnie światowej – gwałtowny rozwój radioastronomii a obecnie jest to jedna z podstawowych technik obserwacyjnych astronomii Źródła promieniowania radiowego:  planety, Słońce,  Sagittarius A - centrum Galaktyki  aktywne jądra galaktyczne,  pulsary,  zlewające się gromady galaktyk,  pozostałości po supernowych,  kosmiczne promieniowanie tła – radio emisja ciała doskonale czarnego.–

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 7 Podstawowe elementy wyposażenia radioteleskopu

Anteny radioteleskopów. Najprostszą anteną radiową jest dipol półfalowy. Antena składająca się wyłącznie z jednego dipola ma niewielką czułość, rejestruje promieniowanie radiowe dochodzące z całego obszaru nieba. Metalowe czasze (lustra) radioteleskopów. Dla zapewnienia odbioru fal radiowych z określonego kirunku stosuje się metalowe anteny o kształcie paraboloidy, w której ognisku umieszczony jest dipol T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii

Określona jest tak jak dla fal EH optycznych: Analogicznie gdzie jest długością fali EH, D średnicą radioteleskopu. Zdolność rozdzielcza A, radioteleskopu Dla osiągnięcia dużej rozdzielczości, radioteleskop powinien mieć możliwie dużą czaszę T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 10 Obserwatorium Parkes Nowa Pd. Walia, Australia 64 m

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 11 Max-Planck-Institut für Radioastronomie - Radioobservatorium Effelsberg (100m)

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 12 Courtesy of the NAIC - Arecibo Observatory, a facility of the NSF

Określona jest tak jak dla fal EH optycznych: Analogicznie gdzie jest długością fali EH, D średnicą radioteleskopu. Zdolność rozdzielcza A, radioteleskopu By dla =1m, osiągnąć zdolność rozdzielczą identyczną jak dla teleskopu optycznego o średnicy 50 cm, czasza radioteleskopu powinna mieć średnicę 1000 km Radioteleskop o średnicy 100 m, przy długości fali 1m ma zdolność rozdzielczą zaledwie 2/3 stopnia T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 14 - Interferometry radiowe i optyczne

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 15 Interferometry radiowe i optyczne

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 16 ESO VLT interferometr 1999 ESO Paranal VLTI

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 17

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 18

Reference : Glindeman, A., VLTI tutorial tutorial_introduction_to_stellar_interf.pdf T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii

Very Large Array – Magdalena NM USA 27 anten, każda o średnicy 25 metrów, ramiona mają po 16 km długości Działając razem, anteny mają rozdzielczość 0.05’’ odpowiadającą pojedynczej antenie o średnicy 36 km T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 64 x 12 16,400 ft Chajnantor Chile ALMA

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 22 Square Kilometer Array

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 23

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 24 Terrestial planet finter (koncepcja)

T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 25 Dziękuję za uwagę