Γιατί Radio Τηλεσκόπια έχουν τέτοια Κακή ανάλυση

; Ραδιοαστρονομία έχει αποκαλύψει την ύπαρξη των πάλσαρ , τα κβάζαρ και η μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου που παρέχει τις ισχυρότερες αποδείξεις για τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης . Επίσης, έχει χρησιμοποιηθεί για να εξετάσουμε την κατανομή και τη σύνθεση των τεράστια νέφη του υλικού ανάμεσα στ 'αστέρια . Κανένα από αυτά τα πράγματα είναι δυνατά με την οπτική αστρονομία . Αλλά ραδιοαστρονομίας μπορεί επίσης να είναι απογοητευτικό, γιατί οι εικόνες που παράγει είναι πολύ λιγότερο λεπτομερείς από τις εικόνες από τα οπτικά τηλεσκόπια . Αυτό δεν οφείλεται σε ελλείψεις στην ραδιοτηλεσκόπια ? είναι μια συνέπεια της φυσικής φύσης της διαδικασίας απεικόνισης. Περίθλαση
Η

Κάθε μαθητής μαθαίνει ότι το φως ταξιδεύει σε ευθεία γραμμή , και αυτό είναι αλήθεια - μέχρι ενός σημείου . Αλλά αν μπλοκάρει το μισό μία δέσμη φωτός με ένα μαχαίρι στη συνέχεια να εξετάσουμε πολύ προσεκτικά τη σκιά που παράγει σε μια οθόνη , θα δείτε κάτι ασυνήθιστο . Αν το φως ταξιδεύει μόνο σε ευθείες γραμμές που θα περίμενε κανείς το μισό της οθόνης πάνω από την άκρη μαχαίρι για να είναι ομοιόμορφα φωτεινό και το ήμισυ κάτω από την άκρη για να είναι ομοιόμορφα σκοτεινό . Αντ 'αυτού , ένα μικρό φως σέρνεται στο σκοτάδι μισό και λίγο σκοτάδι κάνει τον τρόπο του στο φως μισό . Φως - και άλλες μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας , περιλαμβανομένων των ραδιοφωνικών κυμάτων - λυγίζει λίγο όταν χτυπά μια άκρη . Αυτό κάμψης φαινόμενο αυτό ονομάζεται διάθλαση .
Εικόνων περίθλασης και το ψήφισμα
Η

Περίθλαση είναι πάντα εκεί . Κανονικά δεν μπορείτε να το δείτε , επειδή υπάρχει τόσο πολύ το φως γύρω από ότι διαφορετικά πρότυπα περίθλασης κατά μέσο όρο έξω , αλλά όταν θα εστιάσει το φως της περίθλασης αποκαλύπτεται . Ένα σημείο του φωτός δεν θα επικεντρωθεί κάτω σε ένα τέλειο σημείο , αλλά σε μια θολή κηλίδα που περιβάλλεται από το ξεθώριασμα δαχτυλίδια . Αυτό ονομάζεται το σημείο περίθλασης ή μερικές φορές το " δίσκο Airy . "

Δύο παράγοντες καθορίζουν πόσο μεγάλο είναι ότι ο δίσκος είναι : η διάμετρος του κατόπτρου ή του φακού και το μήκος κύματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας . Το μεγαλύτερο εκείνο το σημείο περίθλασης , τόσο λιγότερο λεπτομερής είναι η εικόνα . Μεγάλα σημεία περίθλασης επικαλύπτουν το ένα το άλλο , έτσι δεν μπορείτε να κάνετε τις μικρές δυνατότητες . Οι αστρονόμοι συνήθως ποσοτικά σύγχυση όσον αφορά την γωνιακή ανάλυση ενός τηλεσκοπίου . Ένα τηλεσκόπιο δεν μπορεί να διακρίνει δύο σημεία που είναι πιο κοντά από ό, τι γωνιακή ανάλυση του . Η γωνιακή ανάλυση ενός τηλεσκοπίου είναι ανάλογη με το μήκος κύματος διαιρείται με τη διάμετρο του. Άλλοι παράγοντες που μπορεί να κάνει τη γωνιακή ανάλυση χειρότερα , αλλά ποτέ καλύτερα .

Η Φως και Radio
Η Το ραδιοτηλεσκόπιο είναι πολύ μεγαλύτερο από ένα οπτικό τηλεσκόπιο , αλλά το ψήφισμα είναι φτωχότερη .

φως και τα ραδιοκύματα είναι και οι δύο μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ? η μόνη διαφορά είναι στο μήκος κύματος και τη συχνότητα . Έτσι και οι δύο συμπεριφέρονται με τον ίδιο ακριβώς τρόπο . Ένα τυπικό μήκος κύματος του φωτός είναι περίπου 500 νανόμετρα , ή 500 δισεκατομμυριοστά του μέτρου . Τα μεγαλύτερα οπτικά τηλεσκόπια είναι περίπου 10 μέτρα σε διάμετρο , έτσι ώστε να έχουν μια γωνιακή ανάλυση περίπου 5 x 10 ^ ( -8 ) ακτίνια , ή περίπου .01 arcseconds .

Ραδιοκύματα έχουν ένα πολύ μεγαλύτερο φάσμα μήκους κύματος . Για τους σκοπούς της ραδιοαστρονομίας , το εύρος είναι από περίπου 10 μέτρα σε περίπου 1 εκατοστό . Το μεγαλύτερο ραδιοτηλεσκόπιο είναι περίπου 300 μέτρα σε διάμετρο , έτσι γωνιακή ανάλυση της είναι οπουδήποτε από .03 ακτίνια σε .00003 ακτίνια , ή περίπου 6.000 με 6 δευτερόλεπτα τόξου . Όσο μεγαλύτερη είναι η γωνιακή ανάλυση , η θόλωση της εικόνας ? εικόνες από το μεγαλύτερο ραδιοτηλεσκόπιο είναι τουλάχιστον 600 φορές πιο θολή από τις εικόνες από τα μεγαλύτερα οπτικά τηλεσκόπια .
εικόνων Τριτοβάθμια
Ψήφισμα
Συνδυάζοντας εξόδου από πολλά τηλεσκόπια χωρίζονται βελτιώνει την ανάλυση .

Όπως μπορείτε να πείτε από την γωνιακή εξίσωση ανάλυση , ο μόνος τρόπος για να πάρετε καλύτερη λύση είναι να κάνουν το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο . Μεγάλη ραδιοτηλεσκόπια είναι πολύ δύσκολο να δημιουργηθεί , έτσι ώστε να μην είναι πραγματικά μια επιλογή . Αντ 'αυτού , ραδιοαστρονόμους συνδυάζουν τις μετρήσεις από διαφορετικά ραδιοτηλεσκόπια μαζί σε μια τεχνική που ονομάζεται συμβολομετρία . Αν συνδυάζουν τέλεια την έξοδο από δύο τηλεσκόπια 500 μέτρα μακριά , δρουν σαν ένα τηλεσκόπιο 500 μέτρα σε διάμετρο . Η περαιτέρω χώρια τα τηλεσκόπια , τόσο καλύτερη είναι η ανάλυση. Δυστυχώς , η περαιτέρω χώρια τα τηλεσκόπια , τόσο πιο δύσκολο είναι να συνδυάσει τις εικόνες τους - . Αλλά ραδιοαστρονόμους σήμερα κάνουν αυτό όλη την ώρα
Ακόμα κι έτσι , η ανάλυση εξακολουθεί να είναι περιορισμένη . Αν ψάχνετε σε 10 μέτρων ραδιοκύματα και να συνδυάσετε την έξοδο των δύο ραδιοτηλεσκόπια εντελώς σε όλη τη Γη από κάθε άλλο μπορείτε να πάρετε μόνο ένα ψήφισμα των περίπου 0,2 δευτερόλεπτο του τόξου - περίπου 20 φορές χειρότερα από τα καλύτερα οπτικά τηλεσκόπια <. br>

Η