Strahlgröße bei Radio-/Mikrowellenbeobachtungen

Bei Radio- / Mikrowellenbeobachtungen verstehe ich, dass die Strahlgröße die Reaktion des Teleskops auf eine Punktquelle ist - effektiv die Auflösung des Teleskops.

Der Satellit Planck (zB) kombiniert nun verschiedene Frequenzkanäle in einer varianzgewichteten Karte. Diese unterschiedlichen Kanäle haben im Allgemeinen unterschiedliche Empfindlichkeiten und unterschiedliche Strahlgrößen.

Angenommen, Sie fügen zwei (oder wirklich eine beliebige Anzahl) dieser Kanäle hinzu. Was wird die effektive Auflösung der resultierenden Karte sein? Nehmen wir zum Beispiel an, wir nehmen Kanal 1 mit einer Strahlgröße von 5 Bogenminuten (FWHM) und Kanal 2 mit einer Strahlgröße von 12 Bogenminuten (und nehmen wir an, sie haben die gleiche Empfindlichkeit). Wie wird die Auflösung der invers-varianzgewichteten Karte sein? Wie ändert sich das, wenn die Empfindlichkeiten unterschiedlich sind?

Antworten (1)

Dies ist ein grundlegendes Problem in der modernen Mehrfarben-/Frequenzastronomie. Man kann nicht einfach zwei spektral signifikante unterschiedliche Kanäle addieren, weil sie Informationen über unterschiedliche Raumwinkel am Himmel enthalten.

Wenn Sie zwei Karten mit unterschiedlichen inhärenten Strahlgrößen haben, besteht ein üblicher Ansatz darin, die Karte mit der höheren räumlichen Auflösung auf die niedrigere Auflösung der anderen Karte neu abzutasten, indem Sie sie mit einem Gaußschen Strahl der Größe falten:

θ G a u s s k e r n e l = θ l Ö w 2 θ h ich g h 2

Wenn Sie beispielsweise zwei Karten mit einer Auflösung (FWHM) von 5 Zoll und 15 Zoll haben, müssen Sie die 5-Zoll-Karte mit einem Gaassischen Kernel der Größe glätten

θ G a u s s k e r n e l = fünfzehn 2 5 2 = 14.14 "

eine vergleichbare Karte zu erhalten.

Natürlich sind die Strahlen niemals echte Gaußsche und es hängt davon ab, ob Sie Punktquellen oder eine ausgedehnte Quelle (in Bezug auf den Strahl) beobachten.

Als Beispiel können Sie einen Blick auf das SPIRE Observers Handbuch werfen . SPIRE war ein Instrument an Bord des Herschel Space Observatory. Sie diskutieren die damit verbundenen Probleme etwas detaillierter.

Ja, Sie können kein Flussverhältnis (oder Farbe) mit einer höheren Auflösung als dem Kanal mit der niedrigsten Auflösung erhalten.