2023 Autor: Brooke Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-05-20 23:53
Druhé „A“v ATA znamená pole, což znamená, že tento nástroj je vyroben z mnoha malých misek. Přestože je každá parabola velká jako dům, jsou ve srovnání s kompletním dalekohledem malé: deset městských bloků na jedné straně. Čím větší je dalekohled, tím více detailů na snímcích vidíte. Rozdělením naší sběrné oblasti na stovky malých kousků zachytíme detaily, jako bychom měli dalekohled o velikosti dělení za cenu jednoho bytového domu.
Ale detaily nejsou všechno. Zvažte následující příklad, založený na známém obrazu Leonardody Vinci. Počínaje malbou (obr. 1 vlevo) rozložíme Monu Lisu na dvě části: jedna obsahuje všechny detaily obrazu a druhá obsahuje hrubé struktury. Obrázek vpravo nahoře obsahuje detaily, nebo jak říkáme v radioastronomii, vysoké prostorové frekvence obrázku. Většina krásy malby se nachází zde. Pokud jste si toho nikdy nevšimli, tento obrázek ukazuje přírodu za Lisinou hlavou se stromy a tekoucím potokem.
Ale detail obrázku je šedý a bla ve srovnání s původní malbou. To, co dodává malbě její punc, jsou nízké prostorové frekvence, znázorněné vpravo dole. Tento obrázek vás nutí sáhnout po brýlích a sám o sobě je nezajímavý nebo dokonce ošklivý. Teprve když přidáte dva obrázky napravo k sobě, uvidíme plnou složitost a brilantnost původní malby.
Když se vrátíme k ATA, když spustíme dalekohled v režimu pole, zachytíme všechny vysoké prostorové frekvence noční oblohy, podobně jako detailní snímek MonaLisy na obrázku 1. To se provádí porovnáním rádiových signálů dva krát dva pro každý pár nádobí v poli. S 350 parabolami je 61 075 různých anténních párů (výpočet ponechán jako cvičení pro čtenáře). Ale párové srovnání vynechává malý, ale kritický kousek informace v nízko prostorové frekvenční složce obrazu.
Nízkofrekvenční informace můžeme obnovit spárováním každé antény se sebou samým, čemuž říkáme režim jedné paraboly. Režim jedné misky nevyužívá výhody plné velikosti pole; je to, jako by tam bylo jen jedno jídlo. Vzhledem k tomu, že jedna miska je podle standardů radioastronomie malá, získaný obraz je rozmazaný a postrádá detaily.
V rámci zprovoznění ATA jsme nedávno provedli pozorování galaxie Mléčná dráha, která je naším domovem, na jedné misce. Obrázek 2 ukazuje částečnou mapu emisí vodíku přes celou nebeskou sféru. Mléčná dráha má tvar disku a díky naší poloze uvnitř disku se jeví jako široký pruh, který obklopuje Zemi. Oblasti, které se na snímku objevují černě, jsou směry, které jsme ještě nezměřili. Vložka ukazuje Mercatorovu projekci mapy světa, což je stejná projekce použitá při pozorování.
Vodík není viditelný pouhým okem, ale představuje většinu hmoty naší galaxie (a ostatně i celého vesmíru). Většina vodíku je přítomna v galaktickém disku (horizontální pruh), ale nad i pod diskem jsou vidět kouřové chomáče vodíku. Disk je užší směrem ke středu galaxie a difúznější, když se podíváme za nebo pryč od galaktického středu. Všimněte si malé skvrnky vlevo dole. To je místo, kde sluneční záření blokovalo náš pohled na galaxii v pozadí, takže se jeví jako tmavá skvrna.
Jednorázová pozorování, jako jsou tato, jsou důležitá pro odhalení plné krásy a vědy v rádiových snímcích. V kombinaci s vysoce detailními pozorováními interferometrem vloží děrovač do obrázku nebo želé do koblihy. Brzy očekávejte mistrovská díla.