Принцип апертурного синтеза в астрономических наблюдениях
Научная основа апертурного синтеза проста по замыслу, но сложна в исполнении. Коротко, принцип заключается в том, чтобы иметь две или большее число подвижных антенн, которые можно расставить в любых точках в пределах площади, соответствующей размеру «чаши» антенны, характеристики которой желательно получить («синтезировать»). В ходе наблюдений антенны передвигают в различные точки, покрывая при этом всю площадь, и получают радиокарту, которую дала бы большая по размеру антенна. Карта составляется с помощью ЭВМ, которая собирает сигналы,Полученные каждой отдельной антенной со всех точек, в которых они находились.
На практике, однако, совсем не обязательно передвигать отдельные антенны в двух измерениях. Представим себе две антенны на линии восток-запад. По мере вращения Земли относительное положение одной из антенн по отношению к другой, для наблюдателя из какой-либо точки в пространстве, изменяется: одна из антенн как бы описывает дугу вокруг второй антенны.
Таким образом, если мы располагаем одной неподвижной антенной и второй антенной, передвигающейся в направлении восток-запад, вращение Земли гарантирует нам, что ежедневно можно синтезировать одну дугу параболической антенны с диаметром, равным интервалу между антеннами.
Чем больше антенн в такой системе, тем скорее можно выполнить поставленную задачу. В новой системе в Кембридже применены восемь отдельных антенн: четыре неподвижных с интервалом между ними в 1,2 км и четыре антенны, которые можно передвигать по рельсам до точки, отстоящей на 1,2 км к востоку от самой восточно расположенной неподвижной антенны. С помощью такого метода можно добиться любого взаимного расположения антенн в пределах 4,8 км, и телескоп, следовательно, имитирует параболическую антенну диаметром 4,8 км.
По замыслу сэра Мартина Райля основное назначение нового телескопа состоит не в том, чтобы находить и наблюдать источники с излучением еще более слабым, чем те, что уже обнаружены на границах известной вселенной, а в том, чтобы с его помощью составить более точные карты уже известных радиоисточников. По достижении максимальной чувствительности 5-км телескоп сможет давать разрешение до одной угловой секунды — лучше, чем все достигнутые до сих пор результаты.
Установление точного положения источников радиоизлучения от Cygnus Х-3 было достигнуто благодаря тщательности отладки системы при строительстве телескопа. Для определения местоположения каждого телескопа с точностью до 10 мм были привлечены Государственное картографическое управление Англии и Национальная физическая лаборатория. Затем телескопы использовались для наблюдения за точечными источниками радиоволн и окончательное местоположение каждой «чаши» было определено с точностью вплоть до одного миллиметра.
Более ранние исследования с помощью систем апертурного синтеза меньших размеров — например, с использованием одномильного (1,6 км) телескопа в Кембридже — показали, что у галактик с сильным радиоизлучением оно концентрируется в форме двух облаков, находящихся по обе стороны от оптического изображения галактики. В случае с радиогалактикой Cygnus-A два излучающих района находятся на расстоянии 200 тыс. световых лет каждый от соответствующей галактики, видимой через оптические телескопы. Предполагается, что энергия, выделяемая при этом, эквивалентна распаду миллиона звезд.
Опять-таки по словам сэра Мартина Райля, писавшего в журнале «Нейчур» («Природа»), «для многих из этих источников предыдущие исследования приводили угловое разрешение, достаточное для раскрытия основных характеристик их структур, но теперь стало ясно, что важные детали остались незамеченными, детали, которые вполне могут оказаться жизненно необходимыми при построении удачных теоретических моделей этих источников». Заходи на slotv казино зеркало и выигрывай у крупного казино большой куш.
