Qual o tamanho de um prato que preciso para a radioastronomia?

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Recentemente, fiquei interessado na ideia de construir meu próprio radiotelescópio de pequena escala. Uma rápida pesquisa on-line encontra algumas instruções sobre como construir isso usando uma antena parabólica. Eles sugerem um prato de raio de cerca de 1 metro, mas os únicos objetos que você parece capazes de detectar são o Sol, a Terra, a Lua (possivelmente) e os satélites de comunicação.

Parece que isso se tornaria entediante rapidamente, e eu gostaria de observar alguns objetos do céu profundo. Alguns exemplos de objetos que gosto de observar (dependendo de quão fortes são seus sinais) são Betelgeuse / Sirius, a Nebulosa do Caranguejo e a Galáxia de Andrômeda.

NB: Estou bastante satisfeito em apontar o prato para um objeto e aumentar a força do sinal. Não espero ter nenhum tipo de imagem.

Evidentemente, você não pode pegá-las usando um prato de um metro de largura, então qual é o tamanho mínimo necessário para pegar esses objetos (notando que não posso exatamente construir Arecibo no meu quintal)?

Caso isso importe, moro em uma área rural, a cerca de 8 km da cidade mais próxima.

Originalmente, enviei um e-mail ao Jodrell Bank com essa pergunta, mas eles me ignoraram: P

Beta Decay
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Não sei a resposta, mas essas pessoas da Associação Astronômica Britânica deveriam saber. britastro.org/section_front/24
Dr. Chuck
Há um comentário relacionado ao poder de resolução de um radiotelescópio nesta resposta a uma pergunta relacionada .
StephenG
Na minha opinião, um telescópio caseiro provavelmente não seria capaz de detectar esses objetos. Eles são simplesmente fracos demais para ver sem equipamento especial. Lembre-se de que, mesmo se você mora em uma área rural, ainda pode haver interferência de radiofrequência (RFI). Seu telefone celular superará facilmente qualquer objeto celeste que você espere ver. Além disso, mesmo que você consiga fazer um telescópio caseiro capaz de observar esses objetos, provavelmente não terá as fotos bonitas que vê online. Isso requer muita calibração de dados e programas especiais para reduzir os dados.
Phiteros 28/07
@ Philphos Entendo que estava simplesmente esperando que, quando apontasse o prato para um desses objetos, houvesse uma mudança perceptível na força do sinal.
Decay Beta

Respostas:

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Sou membro do Astropeiler Stockert eV e temos a sorte de poder abordar esse problema vindo do "lado grande" :-) Temos telescópios de 25m, 10m e 3m, além de um interferômetro feito de dois satélites de 1m pratos disponíveis. Todos esses pratos podem ser usados ​​para fazer coisas interessantes, mas você precisará corresponder o instrumento ao seu alvo (e, em um ambiente amador, muitas vezes também o alvo do seu instrumento).

Primeiro de tudo, você deve pensar em qual faixa de frequência deseja trabalhar. 21cm (1420 MHz) é a linha clássica de hidrogênio, que se presta bem ao mapeamento de hidrogênio neutro nos braços espirais de nossa galáxia. Você pode esperar sinais comparativamente fortes em uma banda de frequência silenciosa lá. Frequências mais baixas (e grandes larguras de banda) são interessantes para pulsares, frequências mais altas dão acesso a fenômenos mais interessantes, mas exigirão muito trabalho no lado de alta frequência. Portanto, minha recomendação seria começar com 21cm.

Em segundo lugar, o que procurar? Em geral, as seguintes áreas de observação são facilmente acessíveis para amadores:

  • emissão contínua da Via Láctea, talvez até a criação de mapas
  • medições espectrais de objetos selecionados "brilhantes" (como em "fontes de rádio intensas")
  • Pulsares

Vamos examiná-los em detalhes:

As medições de contínuo são feitas facilmente usando pratos de qualquer tamanho, mas eu começaria de 3m para obter resultados mais interessantes. A calibração do receptor de back-end não é trivial e você deve planejar um pouco de tempo para isso.

As medições espectrais também se beneficiam de áreas de coleta maiores, mas você também precisará configurar um back-end adequado. No entanto, são possíveis a partir de 3m se você estiver satisfeito com um pouco de mapeamento das velocidades intra-galácticas.

Os pulsares exigem muita área de coleta e largura de banda; portanto, eles são principalmente o domínio de grandes instrumentos. Atualmente, estamos observando várias dezenas dos pulsares mais brilhantes em nosso prato de 25m. Os 10m podem ser suficientes para alguns dos mais brilhantes. E, embora haja um relatório de medições de pulsar usando uma antena de 3 m e uma interface RTLSDR , isso é um feito que requer experiência e dedicação. Então, eu recomendo isso apenas para pratos de 8m e acima.

A interferometria com placas de 2x1m (20 GHz) é bastante interessante, mas muito envolvida em termos de análise. Dois sistemas receptores ajudam a mitigar as flutuações locais e, com essa configuração, podemos observar fontes de até 2 Jy (com um tempo de integração muito longo). Essa configuração fornece acesso a um ou dois destinos interessantes, como M1, W51 ou Cyg A.

Por fim, gostaria de recomendar a série de conferências da EUCARA (Conferência Europeia sobre Radioastronomia Amadora) e o grupo SARA como grandes pontos de partida. Eles têm apresentações de conferência disponíveis on-line que mostram o que outros amadores estão fazendo.

jstarek
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