Proč Rádio Dalekohledy mají takové špatné rozlišení ?

Radioastronomie odhalil existenci pulsary , kvasary a mikrovlnné záření na pozadí , které poskytuje nejsilnější důkaz pro teorii velkého třesku . To také bylo použité se podívat na rozložení a složení obrovské mraky materiálu mezi hvězdami . Žádná z těchto věcí je možné s optickou astronomii . Ale rádio astronomie může být také frustrující, protože obrazy , které vytváří , jsou mnohem méně podrobné než obrazy z optických dalekohledů . To není kvůli chybám v radioteleskopů; to jedůsledek fyzického charakteru zobrazovacího procesu . Difrakce

Každý školák se dozví, že světlo se pohybuje v přímých linkách , a to je pravda - až do bodu . Ale pokud budete blokovat půl světelného paprsku s nožem a pak vypadají velmi pozorně na stín , který produkuje na obrazovce , uvidíte něco neobvyklého . Je-li světlo cestuje jen v přímých linkách byste očekávat, že polovina obrazovky nad ostří nože , aby se rovnoměrně světlý apůl pod okraj , aby bylo rovnoměrně tmavé . Místo toho ,málo světla se hýbe do temné poloviny atrochu tma dostane do světla poloviny . Light - a jiné formy elektromagnetického záření , včetně rádiových vln - ohýbá trochu , když narazí na hranu . To ohýbání efekt se nazývá difrakce .
Difrakce a rozlišení

difrakce je vždy k dispozici . Za normálních okolností není vidět , protože je tu tolik světla okolo , že různé difrakce zprůměrovat , ale když budete soustředit světlodifrakce je odhaleno . Světelný bod nebude soustředit se na dokonalé místo , ale rozmazaný místě obklopeném blednutí kroužky . Tomu se říkádifrakce na místě , nebo někdy" Airy disk . " Celým

dva faktory , které určují, jak velký disk je :průměr zrcadla nebo čočky a vlnové délce elektromagnetického záření . Čím větší , že difrakce místo ,méně detailníobraz . Velké difrakční skvrny navzájem překrývají , takže nelze rozeznat drobné prvky . Astronomové obvykle kvantifikovat rozmazání , pokud jde o úhlové rozlišení dalekohledu . Dalekohled nedokáže rozlišit dva body , které jsou blíže než jeho úhlové rozlišení . Úhlové rozlišení dalekohledu je úměrná vlnové délce děleno jeho průměr . Další faktory mohou úhlové rozlišení horší , ale nikdy lepší .
Light a Radio dovolenáradiový teleskop je mnohem větší, než dalekohledu , alerozlišení je chudší .

světlo a rádiové vlny jsou obě formy elektromagnetického záření; Jediný rozdíl je v vlnové délky a frekvence . Takže oba se chovají naprosto stejně . Typická vlnová délka světla je asi 500 nm , nebo 500 miliardtin metru . Největší optické teleskopy jsou asi 10 metrů v průměru , takže mají úhlové rozlišení asi 5 x 10 ^ ( -8 ) radiánech , nebo o 0,01 obloukových vteřin .

Rádiové vlny mají mnohem větší rozsah vlnových délek . Pro účely radioastronomie ,rozsah je od 10 metrů až o 1 cm . Největší radiový teleskop je asi 300 metrů v průměru , takže jeho úhlové rozlišení je kdekoli od 0,03 radiánů na 0,00003 rad , nebo o tom, 6000-6 obloukových sekundách . Čím většíúhlové rozlišení ,rozmazanějšíobraz; obrázky z největšího radioteleskopu nejméně 600 krát rozmazanější než obrazy z největších optických teleskopů .
větším rozlišení
Kombinace výstup z mnoha samostatných teleskopů zlepšuje rozlišení .

Jak můžete říct, z úhlové rozlišení rovnice ,jediný způsob, jak získat lepší řešení je, aby sedalekohled větší . Velké radioteleskopy jsou velmi obtížné stavět , takže to opravdu nenímožnost . Místo toho , radioastronomové kombinovat měření z různých radioteleskopů společně v technice zvané interferometrie . Pokud jste dokonale kombinovat výstup ze dvou dalekohledů 500m od sebe , oni se chovají jako jeden dalekohled 500m v průměru . Dále od sebe, dalekohledy , tím lepší je rozlišení . Bohužel ,dále od sebe, dalekohledy , tím těžší je , aby spojily své obrazy - . Ale dnešní radioastronomové to po celou dobu

Dokonce tak, že rozlišení je stále omezená . Pokud hledáte na 10 metrů rádiových vln a spojit výstup ze dvou radioteleskopů kompletně celé Zemi od sebe dostanete jen rozlišení asi 0,2 obloukových vteřin - asi 20 krát horší než nejlepší optické teleskopy <. br>