Додому Tecnología y ciencia Espacio Cómo los radiointerferómetros convierten estrellas distantes en mapas de alta resolución

Cómo los radiointerferómetros convierten estrellas distantes en mapas de alta resolución

Mirar el cielo nocturno puede parecer una actividad pasiva. No lo es. Estamos constantemente expuestos a señales invisibles, ondas de radio emitidas por estrellas, galaxias y fenómenos demasiado fríos o lejanos para emitir luz visible. Pero son difíciles de atrapar. Una sola antena parabólica es como intentar ver una señal a un kilómetro de distancia con un ojo cerrado. Tienes una idea borrosa de lo que hay allí, pero me pierdo los detalles. Para resolver este problema, los astrónomos han desarrollado un truco que convierte un conjunto de antenas independientes en una superlente del tamaño de la Tierra.

Este es un interferómetro de radio.

Aunque parezca una terminología de diseño complicada, el concepto es sorprendentemente simple. Utilice dos o más antenas separadas. Apuntalos al mismo objetivo en el espacio. Luego conéctelos al mismo receptor. Combinando señales se pueden conseguir resoluciones que no son posibles con una sola antena. Las antenas no tienen por qué estar una al lado de la otra. Pueden estar dispersos por campos, continentes e incluso órbitas. El satélite japonés VSOP, combinado con telescopios terrestres, crea una línea de base (la distancia entre los puntos más lejanos del conjunto) de hasta 33.000 kilómetros. Está más cerca de la Luna de lo que la mayoría de los humanos han estado jamás.

为什么尺寸在射电天文学中很重要

射电干涉仪的原理与可见光天文学中使用的光学干涉仪相同。 但有一个问题。 无线电波比光波长得多。 无线电波可以有公共汽车那么大。 光波比一粒沙子还要小。 由于波长要大得多,因此必须放大仪器才能匹配.

这就是物理学变得有趣的地方. 当来自遥远恒星的无线电波撞击地球时,它不会在完全相同的纳秒内撞击所有天线. 波首先击中最近的天线。 穿过地面到达下一个目标需要时间。 该时间差会产生相移。 如果您只是将原始信号加在一起,它们会相互抵消或产生噪音。

因此,工程师使用了可变延迟机制。 等待电波到达较远的天线. 一旦它们“同步”,系统就会让它们进行干扰. 这与将两块石头扔进池塘时看到的干涉图案相同. 波纹交叉,形成高水位区域(增强)和平坦表面(取消)。

在某些设置中,天线是固定的。 地球的自转改变了它们相对于信号源的距离,导致信号交替增强和抵消. 在其他情况下,您可以物理移动天线来改变间距. 如果您知道波长并测量干涉图样,则可以计算发射波的物体的物理尺寸. 这是一种衡量不可衡量事物的方法.

Rey de las Llanuras: VLA

Si quieres saber cómo son los radiointerferómetros más potentes, ve a Nuevo México.

El Very Large Array (VLA) está ubicado en las Llanuras de San Agustín, cerca de Socorro. Ampliamente reconocida como la radio más potente.

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