Wie rechnet man Intensitäten in Janskys in Kelvin um?

Ich lese einige ALMA- Vorschläge und sehe oft eine Umrechnung von Jy in Kelvin, wenn beispielsweise Geräuschpegel oder Quellfluss angegeben werden.

Zum Beispiel entspricht 1 mJy auf ihrem Empfindlichkeitsrechner ( https://almascience.nrao.edu/proposing/sensitivity-calculator ) etwa 1 K, wenn die Winkelauflösung 1 Zoll beträgt. Ich kann sagen, dass es irgendwie von der Auflösung abhängt, weil es gibt mir keine Konvertierung, es sei denn, ich gebe eine Auflösung ein.

Was passiert hier unter der Haube? Und warum behandelt ihre Dokumentation Empfindlichkeiten, die in Kelvin eingegeben werden, anders als wenn sie in Jy eingegeben werden? Ist das eine Interferometrie-Sache?

Vielen Dank

Antworten (1)

Dies ist in der Tat ein Ergebnis davon, wie wir Dinge in der Radioastronomie messen. Es ist nicht nur Interferometrie, sondern Radioastronomie im Allgemeinen. Die Sache, auf die sie sich beziehen, ist ein Konzept namens " Helligkeitstemperatur ". In der unteren Frequenzgrenze (gültig für die Radioastronomie) können wir die Rayleigh-Jeans-Näherung verwenden, die uns den Ausdruck gibt

T B = S v λ 2 2 k θ s 2
wo S v ist die Flussdichte, λ ist die Wellenlänge, k ist Boltzmanns Konstante, und θ s ist die Größe der Quelle (oder in diesem Fall die Auflösung). Solange Ihre Quelle und Wellenlänge konstant sind, können Helligkeitstemperatur und Flussdichte ausgetauscht werden.

Der Grund, warum Astronomen manchmal von Temperaturen statt von Flüssen sprechen, ist zweierlei. Erstens sind viele der von Radioastronomen untersuchten Objekte keine schwarzen Körper. Daher können wir ihre Temperaturen nicht so berechnen, wie wir es normalerweise tun würden. Stattdessen berechnen wir, wie hoch ihre Temperatur wäre, wenn sie schwarze Körper wären. Das gibt uns zumindest einen Wert, um sie mit anderen Dingen zu vergleichen.

Zweitens, wenn wir über Radioteleskope und Antennen sprechen, sagen wir normalerweise, dass verschiedene Teile der Antenne unterschiedliche „Temperaturen“ beitragen. Wir können Systemtemperaturen quantifizieren, um das Rauschen zu verstehen.

Verbesserungsvorschlag: Sagen Sie, was Sie eigentlich mit der angegebenen Formel annähern. So wie es jetzt aussieht, weiß eine Person ohne Hintergrund in Radioastronomie nicht, wovon Sie sprechen.
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