रेडियो दूरबीन और इंटरफेरोमेट्री
रेडियो दूरबीन और इंटरफेरोमेट्री ब्रह्मांड से रेडियो-तरंगदैर्ध्य उत्सर्जन का पता लगाते हैं और उन्हें संयोजित करते हैं, जिसमें बड़े एंटेना और सरणियों का उपयोग करके एकल डिश की तुलना में कहीं अधिक संवेदनशीलता और कोणीय संकल्प प्राप्त किया जाता है।
Definition
रेडियो खगोल विज्ञान उपकरण में एंटेना, रिसीवर और सिग्नल-संयोजन प्रणालियाँ शामिल हैं जिनका उपयोग लगभग एक सेंटीमीटर से लेकर दसियों मीटर तक की तरंग दैर्ध्य से विद्युत चुम्बकीय विकिरण का निरीक्षण करने के लिए किया जाता है, जिसमें इंटरफेरोमीटर भी शामिल हैं जो बहुत बड़े एपर्चर की समाधान शक्ति का संश्लेषण करते हैं।
Scope
यह क्षेत्र उन एंटेना और परावर्तकों को शामिल करता है जो रेडियो तरंगों को एकत्र करते हैं, कम-शोर वाले रिसीवर जो मंद संकेतों को बढ़ाते और उनका पता लगाते हैं, एपर्चर संश्लेषण के सिद्धांत जिनके द्वारा एंटेना की सरणियाँ उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली छवियां बनाती हैं, और बहुत लंबी बेसलाइन इंटरफेरोमेट्री जो खगोल विज्ञान में सबसे स्पष्ट छवियां प्राप्त करने के लिए महाद्वीपों में एंटेना को जोड़ती है।
Sub-topics
Core questions
- मंद रेडियो संकेतों को रिसीवर शोर से ऊपर कैसे एकत्र और प्रवर्धित किया जाता है?
- अलग-अलग एंटेना से संकेतों को संयोजित करने से कोणीय संकल्प में कैसे सुधार होता है?
- एपर्चर संश्लेषण क्या है और यह एक छवि कैसे बनाता है?
- दुनिया भर में एंटेना एक एकल दूरबीन के रूप में कैसे कार्य कर सकते हैं?
Key theories
- इंटरफेरोमेट्री और वैन सिटर्ट-ज़र्निके प्रमेय
- एंटेना की एक जोड़ी से संकेतों को सहसंबंधित करने से आकाश की चमक के एक फूरियर घटक को मापा जाता है, इसलिए कई बेसलाइन का नमूना लेने वाली एक सरणी एक छवि का पुनर्निर्माण कर सकती है, एक संबंध जिसे वैन सिटर्ट-ज़र्निके प्रमेय द्वारा औपचारिक रूप दिया गया है।
- एपर्चर संश्लेषण
- पृथ्वी के घूर्णन और कई एंटीना जोड़े का उपयोग करके स्थानिक-आवृत्ति तल को भरने के लिए, एक सरणी अपने सबसे लंबे बेसलाइन के रूप में बड़े एपर्चर के संकल्प को संश्लेषित करती है।
- सिस्टम तापमान और संवेदनशीलता
- रेडियो संवेदनशीलता सिस्टम तापमान, बैंडविड्थ और एकीकरण समय द्वारा नियंत्रित होती है, जो ठंडे कम-शोर वाले रिसीवर और बड़े संग्रह क्षेत्रों को प्रेरित करती है।
Clinical relevance
रेडियो उपकरण ने पल्सर, ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि, मेसर, सक्रिय गांगेय नाभिक और आकाशगंगाओं की ठंडी गैस के लिए एक खिड़की खोली; इंटरफेरोमेट्रिक सरणियाँ अब मिलीआर्कसेकंड इमेजिंग प्रदान करती हैं जो ब्लैक होल के वातावरण को हल करती हैं।
History
जान्स्की ने 1932 में ब्रह्मांडीय रेडियो उत्सर्जन का पता लगाया और रेबर ने पहली समर्पित डिश का निर्माण किया, लेकिन 1950 और 1960 के दशक में राइल द्वारा एपर्चर संश्लेषण के विकास से इस क्षेत्र में क्रांति आ गई। वेरी लार्ज ऐरे, ALMA और वैश्विक बहुत लंबी बेसलाइन नेटवर्क जैसी सरणियाँ अब हावी हैं, जिनमें से अंतिम ने ब्लैक-होल छाया की पहली छवियां तैयार कीं।
Key figures
- Karl Jansky
- Grote Reber
- Martin Ryle
Related topics
Seminal works
- thompson2017
- wilson2013
- burke2019
Frequently asked questions
- रेडियो दूरबीन ऑप्टिकल दूरबीनों की तुलना में इतनी बड़ी क्यों होती हैं?
- कोणीय संकल्प तरंग दैर्ध्य में मापे गए एपर्चर आकार पर निर्भर करता है, और रेडियो तरंगें प्रकाश तरंगों की तुलना में कहीं अधिक लंबी होती हैं, इसलिए एक रेडियो डिश को एक मामूली ऑप्टिकल दूरबीन से भी मेल खाने के लिए बहुत बड़ा होना चाहिए। इंटरफेरोमेट्री कई अलग-अलग एंटेना को एक विशाल एपर्चर के रूप में कार्य करने के लिए संयोजित करके इसे दरकिनार करती है।
- एक इंटरफेरोमीटर एक एकल बड़े दर्पण के बिना एक छवि कैसे बनाता है?
- एंटेना की प्रत्येक जोड़ी आकाश के एक स्थानिक-आवृत्ति घटक को मापती है। कई एंटीना जोड़े का उपयोग करके और पृथ्वी के घूर्णन को बेसलाइन को स्वीप करने की अनुमति देकर, सरणी पर्याप्त घटकों का नमूना लेती है कि एक फूरियर रूपांतरण छवि का पुनर्निर्माण करता है, एक तकनीक जिसे एपर्चर संश्लेषण कहा जाता है।