Die Radiointerferometrie verwendet Anordnungen kleinerer Teleskope, die miteinander verbunden sind, um ein Teleskop mit größerer Apertur zu synthetisieren. Astronomische Radioobservatorien wie das Very Large Array in New Mexico bestehen aus mehreren Radioantennen in verschiedenen Konfigurationen (dh 27 Antennen für das VLA). Wenn ich etwas über die Grundlagen der Radiointerferometrie lese, wird viel Zeit mit der Verzögerung und der Basislinie zwischen zwei Teleskopen verbracht. Mit anderen Worten, das Licht vom Objekt tritt zuerst in ein Teleskop vor dem anderen ein (es sei denn, es zeigt direkt nach oben) und ein Paar Teleskope fungiert als 1 Grundlinie. Ich verstehe die Bedeutung dieser Teleskoppaare nicht. Wirken die Paare wie ein einzelnes Pixel? Ich habe gelesen, dass ein Antennenpaar einen Punkt in der u, v-Ebene misst. Warum braucht man dafür Teleskoppaare und welche Bedeutung hat das für die Radioastronomie?
Die Grundidee der Interferometrie ist die Interferenz , die Kombination zweier Wellen (in diesem Fall die elektromagnetischen Wellen entfernter Quellen). Interferenz impliziert von Natur aus, dass zwei Signale miteinander interferieren, und deshalb sind die Teleskoppaare (auch als Basislinien bezeichnet) sind wichtig. Das Interferenzmuster zwischen den an zwei verschiedenen Teleskopen empfangenen Signalen enthält Informationen über die räumliche Struktur der Quelle. Weit getrennte Paare reagieren empfindlich auf kleinräumige Strukturen, und enge Paare reagieren empfindlich auf größere Strukturen (weshalb Sie beide benötigen, um ein gutes Bild zu rekonstruieren). Nord-Süd-Paare sind nur in Nord-Süd-Richtung strukturempfindlich und ebenso für andere Ausrichtungen von Paaren, sodass Sie wiederum Paare/Basislinien benötigen, die in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sind. (Die Rotation der Erde hilft etwas, indem sie die Ausrichtung der Basislinien im Laufe der Zeit ändert, obwohl moderne Interferometer mit vielen Teleskopen, wie ALMA, eine ziemlich gute Abdeckung in einem einzigen Schnappschuss haben, ohne darauf zu warten, dass sich die Erde dreht.)
Das Signal von einer Quelle wird an jedem Teleskop aufgezeichnet, und dann werden diese Signale für jedes Teleskoppaar miteinander kombiniert (oder interferiert ), und alle diese Interferenzsignale pro Paar bilden die Gesamtdaten, die vom Interferometer gesammelt werden. In einem Funkinterferometer erfolgt diese Interferenz/Kombination von Signalen in einem Computer, der als Korrelator bezeichnet wird . Beim Radio wird das Signal an jedem Teleskop in eine Spannung umgewandelt und diese Spannungen werden korreliert; Bei einem optischen oder infraroten Interferometer wird das Licht jedes einzelnen Teleskops in mehrere Pfade aufgeteilt, so dass jedes Lichtstrahlenpaar in einem Strahlkombinierer interferiert werden kann , bevor das Interferenzmuster aufgezeichnet wird.
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