I risultati dei radiotelescopi: immagini, transiti e numeri

Quali sono i risultati che possiamo ottenere utilizzando i radiotelescopi? Immagini, transiti e numeri: vediamo brevemente come. 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 determinata e singola area di cielo (a parte alcuni casi, solitamente per i radiotelescopi professionali che 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 più importanti radiosorgenti dell’Universo (come nel caso del nostro radiotelescopio SPIDER), potete puntare l’antenna verso la corretta direzione e quindi registrare il flusso di radiazione proveniente dall’oggetto stesso.

Questo esprime la potenza del segnale emesso dalla radiosorgente per unità di frequenza che passa attraverso una superficie di area unitaria. 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 transito. Questa tecnica consiste nell’identificare l’oggetto di cui si vuole registrare l’emissione radio, puntare il radiotelescopio nella zona di cielo in cui passerà l’oggetto nel prossimo futuro (ad esempio 30 minuti dopo) e fermare il radiotelescopio in quella posizione. A causa della rotazione apparente del cielo (causata dalla rotazione terrestre), l’oggetto si sposterà verso l’area di cielo puntata dall’antenna (a), ci entrerà (b) e la passerà (c).

Potremo così registrare una curva di valori la cui campana centrale esprime la registrazione dei flusso di radiazione emesso dalla radiosorgente e che viene captata dal lobo principale dell’antenna. A sinistra e a destra nel grafico sono inoltre presenti due minori aumenti di segnale dovuti ai lobi secondari dell’antenna stessa. 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 e le impostazioni di lavoro (come la messa a fuoco).

 

I risultati dei radiotelescopi: Il transito del Sole ripreso dal radiotelescopio SPIDER. Osservate il segnale che aumenta a causa del passaggio del Sole in corrispondenza del lobo principale e dei lobi secondari. L’asse X corrisponde all’ora mentre quello Y (verticale) corrisponde all’intensità del segnale, rappresentato in scala logaritmica per evidenziare meglio i lobi secondari.

 

Se il radiotelescopio usato dispone di un preciso sistema di puntamento ed inseguimento automatico, potremo infine ottenere una radio-immagine dell’oggetto che vogliamo studiare. Ma come possiamo ottenere questo risultato se abbiamo detto che il nostro radiotelescopio in pratica registra solo un pixel alla volta? Per farlo, il radiotelescopio si sposta in continuazione effettuando una scansione dell’area di cielo voluta e registrando, di volta in volta, 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 questa quantità viene registrata dal radiotelescopio come un numero. Quindi ad ogni numero viene associato un colore: un computer provvede a sostituire i numeri con i colori scelti generando una radio-immagine dell’oggetto ripreso!

I nostri radiotelescopi SPIDER consentono all’utente, in maniera molto semplice, di ottenere questi risultati con radiotelescopi compatti. Qualsiasi risultato volete ottenere, potete registrarlo in maniera semplice utilizzando il software RadioUniverse.  Nell’immagine sotto, puoi vedere una mappa radio del Sole, ogni pixel ha una dimensione di 1,5 gradi. Ci sono anche gli effetti dei lobi laterali (le “macchie” blu attorno al Sole).

 

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

Leave a Reply