I risultati dei radiotelescopi: spettri, cross-scan e radio mappe

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Quali risultati possiamo ottenere utilizzando un radiotelescopio? In questo articolo trovate spettri, cross-scan e radio mappe che potete registrare con i radiotelescopi SPIDER. Quando effettuiamo una fotografia di un oggetto dell’Universo, utilizziamo solitamente una camera digitale che presenta molti pixels (solitamente diversi milioni). Quindi, quando effettuiamo la posa, nello stesso momento la luce che riceviamo “illumina” i diversi pixel: ognuno di essi registra luce che arriva da zone diverse del cielo. Quando invece utilizziamo i radiotelescopi, riprendiamo segnale in arrivo da una singola area di cielo (solo i grandi radiotelescopi professionali possono avere più LNA), proprio come se la nostra camera avesse un solo pixel.

 

 

Se lo strumento è dotato di un preciso sistema di puntamento automatico e se disponete delle coordinate celesti delle radiosorgenti dell’Universo (come nel caso dei nostri radiotelescopi SPIDER), potete puntare l’antenna verso la corretta direzione e quindi registrare il flusso proveniente dall’oggetto stesso. Questo è legato alla potenza del segnale emesso dalla radiosorgente. Il tipo di dato ottenuto dipende dalle caratteristiche del ricevitore e dal fatto che la misura potrebbe essere calibrata o meno. In generale peró il primo risultato che si ottiene puntando i radiotelescopi verso il cielo è un numero.

 

 

Results of radio telescope: on the left, radio telescopes record the radio waves coming from a specific area of ​​the sky. On the right, radio telescopes can also record transits of the radio-source to study.

I risultati dei radiotelescopi: a sinistra, i radiotelescopi registrano le onde radio provenienti da un’area specifica del cielo. A destra, i radiotelescopi possono anche registrare i transiti della sorgente radio da studiare.

 

Un altro tipico risultato che si può ottenere con i radiotelescopi è un cross-scan. Questa tecnica consiste nel puntare il radiotelescopio verso l’oggetto che si vuole registrare ed avviare l’acquisizione dei dati facendo fare all’antenna un movimento a croce centrata sull’oggetto (facendo muovere l’antenna più velocemente rispetto alla velocità siderale). Potremo così registrare una curva di valori e, se la radiosorgente sarà perfettamente puntata, il risultante picco centrale è diretta conseguenza dell’emissione radio della sorgente. Questo tipo di risultato è molto interessante in quanto consente di valutare anche altri parametri come la capacità risolutiva dell’antenna e viene utilizzato anche per verificarne le prestazioni del radiotelescopio.

 

I risultati dei radiotelescopi: Cross-Scan del Sole registrato con radiotelescopio SPIDER 300A.

I risultati dei radiotelescopi: Cross-Scan del Sole registrato con radiotelescopio SPIDER 300A.

 

Utilizzando un ricevitore e un backend appositamente progettati, come nei nostri radiotelescopi SPIDER, il segnale catturato proveniente da una precisa area di cielo può essere campionato con un digitalizzatore. In questo modo il radiotelescopio è in grado di rilevare anche lo spettro dell’oggetto puntato. Questo è particolarmente interessante quando l’utente desidera rilevare particolari righe di emissione come la riga dell’idrogeno neutro emessa dalla Via Lattea.

 

I risultati dei radiotelescopi: spettro di Cassiopea A con la riga dell'idrogeno neutro a 1420 MHz, catturato con il radiotelescopio SPIDER 300A.

I risultati dei radiotelescopi: spettro di Cassiopea A con la riga dell’idrogeno neutro a 1420 MHz, catturato con il radiotelescopio SPIDER 300A.

 

Se il radiotelescopio dispone di un preciso sistema di puntamento ed inseguimento automatico, potremo ottenere anche una radio mappa dell’oggetto che vogliamo studiare. Questo ci consente di registrare un’immagine dell’oggetto che vogliamo studiare. Per farlo, il radiotelescopio si sposta in continuazione effettuando una scansione dell’area di cielo voluta e registrando l’emissione radio che arriva da ogni pixel che poi comporrà l’immagine. Qualche pixel potrà registrare una quantità di onde radio diversa da quelli adiacenti e ad ogni numero verrà associato un colore, generando così una radio-mappa dell’oggetto ripreso! I nostri radiotelescopi SPIDER consentono all’utente, in maniera molto semplice, di ottenere questi risultati con radiotelescopi compatti utilizzando il software RadioUniversePRO. Nell’immagine sotto, potete vedere una mappa radio del resto di supernova Cassiopea A, catturata con il radiotelescopio SPIDER 300A.

 

I risultati dei radiotelescopi: radio mappa di Cassiopea A registrata con il radiotelescopio SPIDER 300A. A ogni pixel corrisponde un valore numerico proporzionale alla intensità dell’emissione radio in arrivo da quell’area di cielo.

I risultati dei radiotelescopi: radio mappa di Cassiopea A registrata con il radiotelescopio SPIDER 300A. A ogni pixel corrisponde un valore numerico proporzionale alla intensità dell’emissione radio in arrivo da quell’area di cielo.

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