Prečo Rádio Ďalekohľady majú také zlé rozlíšenie ?

Radioastronomie odhalil existenciu pulzary , kvazary a mikrovlnné žiarenie na pozadí , ktoré poskytuje najsilnejší dôkaz pre teóriu veľkého tresku . To tiež bolo použité sa pozrieť na rozloženie a zloženie obrovské mraky materiálu medzi hviezdami . Žiadna z týchto vecí je možné s optickú astronómiu . Ale rádio astronómia môže byť tiež frustrujúce , pretože obrazy , ktoré vytvára , sú oveľa menej podrobné ako obrazy z optických ďalekohľadov . To nie je kvôli chybám v rádioteleskopov ; to je dôsledok fyzického charakteru zobrazovacieho procesu . Difrakcia

Každý školák sa dozvie , že svetlo sa pohybuje v priamych linkách , a to je pravda – až do bodu . Ale ak budete blokovať pol svetelného lúča s nožom a potom vyzerajú veľmi pozorne na tieň , ktorý produkuje na obrazovke , uvidíte niečo neobvyklé . Je-li svetlo cestuje len v priamych linkách by ste očakávať , že polovica obrazovky nad ostrie noža , aby sa rovnomerne svetlý a pol pod okraj , aby bolo rovnomerne tmavé . Namiesto toho , málo svetla sa hýbe do temnej polovice a trochu tma dostane do svetla polovice . Light – a iné formy elektromagnetického žiarenia , vrátane rádiových vĺn – ohýba trochu , keď narazí na hranu . To ohýbanie efekt sa nazýva difrakcia .
Difrakcia a rozlíšenie

difrakcia je vždy k dispozícii . Za normálnych okolností nie je vidieť , pretože je tu toľko svetla okolo , že rôzne difrakcia spriemerovať , ale keď budete sústrediť svetlo difrakcia je odhalené . Svetelný bod nebude sústrediť sa na dokonalé miesto , ale rozmazaný mieste obklopenom blednutiu krúžky . Tomu sa hovorí difrakcie na mieste , alebo niekedy “ Airy disk . “ Celým

dva faktory , ktoré určujú , ako veľký disk je : priemer zrkadla alebo šošovky a vlnovej dĺžke elektromagnetického žiarenia . Čím väčšia , že difrakcia miesto , menej detailný obraz . Veľké difrakčné škvrny navzájom prekrývajú , takže nemožno rozoznať drobné prvky . Astronómovia zvyčajne kvantifikovať rozmazanie , pokiaľ ide o uhlové rozlíšenie ďalekohľadu . Ďalekohľad nedokáže rozlíšiť dva body , ktoré sú bližšie než jeho uhlové rozlíšenie . Uhlové rozlíšenie ďalekohľadu je úmerná vlnovej dĺžke delené jeho priemer . Ďalšie faktory môžu uhlové rozlíšenie horšie , ale nikdy lepšie .
Light a Radio Cestuj rádiový teleskop je oveľa väčšia , než ďalekohľadu , ale rozlíšenie je chudobnejšia .

svetlo a rádiové vlny sú obe formy elektromagnetického žiarenia ; Jediný rozdiel je v vlnovej dĺžky a frekvencie . Takže obaja sa správajú úplne rovnako . Typická vlnová dĺžka svetla je asi 500 nm , alebo 500 miliardtín metra . Najväčšie optické teleskopy sú asi 10 metrov v priemere , takže majú uhlové rozlíšenie asi 5 x 10 ^ ( -8 ) radiánoch , alebo o 0,01 oblúkových sekúnd .

Rádiové vlny majú oveľa väčší rozsah vlnových dĺžok . Na účely rádioastronómie , rozsah je od 10 metrov až o 1 cm . Najväčší rádiový teleskop je asi 300 metrov v priemere , takže jeho uhlové rozlíšenie je kdekoľvek od 0,03 radiánov na 0,00003 rád , alebo o tom , 6000-6 oblúkových sekundách . Čím väčšie uhlové rozlíšenie , rozmazaniejšie obraz ; obrázky z najväčšieho rádioteleskopu najmenej 600 krát rozmazaniejšie ako obrazy z najväčších optických teleskopov .
väčšom rozlíšení
Kombinácia výstup z mnohých samostatných teleskopov zlepšuje rozlíšenie .

ako môžete povedať , z uhlové rozlíšenie rovnice , jediný spôsob , ako získať lepšie riešenie je , aby sa ďalekohľad väčšiu . Veľké rádioteleskopy sú veľmi ťažké stavať , takže to naozaj nie je možnosť . Namiesto toho , rádioastronómovia kombinovať meranie z rôznych rádioteleskopov spoločne v technike zvanej interferometria . Ak ste dokonale kombinovať výstup z dvoch ďalekohľadov 500m od seba , oni sa správajú ako jeden ďalekohľad 500m v priemere . Ďalej od seba , ďalekohľady , tým lepšia je rozlíšenie . Bohužiaľ , ďalej od seba , ďalekohľady , tým ťažšie je , aby spojili svoje obrazy – . Ale dnešný rádioastronómovia to po celú dobu

Dokonca tak , že rozlíšenie je stále obmedzená . Ak hľadáte na 10 metrov rádiových vĺn a spojiť výstup z dvoch rádioteleskopov kompletne celej Zemi od seba dostanete len rozlíšenie asi 0,2 oblúkových sekúnd – asi 20 krát horší ako najlepšie optické teleskopy < . br >

Pridaj komentár