Astronomie

Radioastronomie et imagerie

Radioastronomie et imagerie


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Donc, j'ai commencé à enquêter sur la radioastronomie, et je me demande si certaines choses sont possibles d'un point de vue amateur. Je regardais ce powerpoint (qui traite de la construction d'un petit radiotélescope), http://nightsky.jpl.nasa.gov/download-redirect.cfm?Doc_ID=347&Doc_Filename=IBTcom1%2Eppt .

Sur les diapositives 11, 12 et 13, il montre diverses émissions radio superposées sur la constellation d'orion. Ainsi que les diapositives 17 et 18.

Je me demande si les données acquises dans ces images sont réalisables d'un point de vue amateur ? À partir de recherches antérieures, je pense que je peux construire des dispositifs de détection pour l'émission de la ligne d'hydrogène (ligne 1420Mhz/21cm), et cela pourrait conduire à des données (selon ma compréhension initiale/de base) qui sont montrées dans l'image 1. Ai-je raison dans cette hypothèse, et les autres émissions ou données sont-elles réalisables d'un point de vue amateur ?


Il existe des tonnes de clubs et de groupes de radio-astronomie amateur. La radioastronomie a été essentiellement lancée par un amateur nommé Grote Reber, où il a essentiellement fait l'expérience que vous envisagez de faire en 1937 dans son arrière-cour à Wheaton, dans l'Illinois. Vous pouvez visiter cet instrument exact dans les installations de la NRAO à Green Bank, en Virginie-Occidentale. Il a été nommé monument historique national en 1989.

Juste Google Radio Amateur Astronomie

https://en.wikipedia.org/wiki/Reber_Radio_Telescope

http://www.nrao.edu/whatisra/hist_reber.shtml


Imagerie de la Voie lactée en hydrogène neutre avec un RTL-SDR

Sur Facebook, Job Geheniau a récemment partagé comment il a pris une image de notre galaxie (la Voie lactée) avec un radiotélescope composé d'une parabole de 1,5 mètre, de RTL-SDR et de quelques filtres et LNA. Dans le passé, nous avons publié plusieurs fois sur d'autres personnes observant la ligne Hydrogène avec un RTL-SDR, et nous avons ici un tutoriel montrant comment l'observer avec un budget limité.

Dans ce cas, Job est allé plus loin qu'une simple mesure. Il a utilisé une antenne parabolique motorisée et RTL-SDR pour numériser l'ensemble de la Voie lactée pendant un mois, ce qui a permis d'obtenir une image radio complète de la galaxie. Comme ses publications et son document pdf sont sur Facebook et ne sont pas visibles pour ceux qui n'ont pas de compte Facebook, nous avons demandé la permission de reproduire certains d'entre eux ici pour que tous puissent les voir. Nous avons également reproduit son fichier PDF ici, qui contient plus d'informations sur son radiotélescope, ses résultats et sa configuration.

Pour faire une très longue histoire courte. Après un mois de patience d'ange (et ça me dit quelque chose) j'ai réussi à prendre une 'photo' de toute notre galaxie (galaxie) en hydrogène neutre ! Je joins quelques photos. Si vous êtes plus intéressé, s'il vous plaît venez après cela et PDF avec explication. C'était un sacré boulot je peux vous le dire. Mais voici les 'photos' de la maison (large de 230 millions d'années-lumière) dans laquelle nous vivons et dans laquelle nous avons tous une grande gueule.

Pour les scientifiques parmi nous. une belle parcelle de la Voie Lactée expliquée graphiquement en hydrogène neutre. Bref, résumé. si vous levez les yeux par une belle soirée d'été, vous verrez une belle galaxie, c'est graphiquement la même mais sur une fréquence différente de celle que l'œil peut percevoir. propres dates bien sûr.

Un composite de lectures de la ligne d'hydrogène à différents points de la Voie lactée produite par Job Geheniau Une image du plan galactique (longitude 20 à 240 pas de 5 degrés et latitude 0)

Son installation consiste en une parabole de 1,5 m, étendue à 1,9 m avec quelques mailles. Une alimentation syntonisée à 1420 MHz, Mini Circuits ZX6-P33ULN LNA, Filtre passe-bande, NooElec SAWBird LNA, Bias-T, RTL-SDR V3, PST Rotator Dish Software, VIRGO software, SDR#, Cartes due Ciel sky chart et un netfilter fait maison .

Il utilise une version modifiée du logiciel VIRGO pour lire les coordonnées du ciel à partir d'un fichier texte, et cela pointe le télescope sur chaque coordonnée prédéfinie. Il utilise ensuite VIRGO pour enregistrer les données pendant 180 secondes avant de passer à la coordonnée suivante. Les données sont ensuite tracées dans Excel et le pic le plus élevé est pris à chaque coordonnée et remis dans une matrice 8x21 dans Excel. La mise en forme conditionnelle est ensuite utilisée pour générer un dégradé de couleurs résultant en une carte approximative. Ensuite, un flou gaussien est appliqué et projeté sur la Galaxie, ce qui donne les images ci-dessus.

Configuration du radiotélescope de Job Geheniau

Dans le passé, nous avons vu un projet très similaire réalisé par Marcus Leech de ccera.ca. Cependant, ses mesures utilisent 5 mois d'observations résultant en des données de résolution beaucoup plus élevée.

La ligne de l'hydrogène est une augmentation observable de la puissance RF à 1420,4058 MHz créée par les atomes d'hydrogène. Il est plus facilement détecté en pointant une antenne directionnelle vers la Voie lactée car il y a beaucoup plus d'atomes d'hydrogène dans notre propre galaxie. Cet effet peut être utilisé pour mesurer la forme et d'autres propriétés de notre propre galaxie.


Radioastronomie et imagerie - Astronomie

5G | Tendances émergentes | Règlement | Satellite | Gestion du spectre
13 novembre 2019

Radioastronomie, gestion du spectre et CMR-19

par Harvey Liszt, gestionnaire du spectre, Observatoire national de radioastronomie (NRAO) et président, IUCAF

*Cet article a été publié à l'origine dans le récent numéro du magazine d'actualités de l'UIT intitulé « Gestion du spectre pour l'évolution des technologies ». Les opinions exprimées dans cet article ne reflètent pas nécessairement celles de l'UIT.

L'astronomie est l'étude de notre place dans l'univers, et le service de radioastronomie est responsable de nombreuses découvertes passionnantes dans cette grande entreprise. Qu'il s'agisse d'imager des trous noirs massifs au centre de galaxies lointaines ou d'observer de nouveaux systèmes planétaires se former autour d'étoiles proches, le succès de la radioastronomie dépend d'une gestion prudente du spectre radio. La radioastronomie sera fortement affectée par les résultats de la Conférence mondiale des radiocommunications 2019 (CMR-19), c'est donc un grand privilège de contribuer à cette édition spéciale du Magazine d'actualités de l'UIT.

La découverte des ondes radio cosmiques par Karl Jansky en 1932 et la découverte de l'émission radio du Big Bang primordial par Penzias et Wilson en 1964 étaient des sous-produits de mesures visant à déterminer les contributions du bruit aux systèmes de télécommunication.

Qu'il s'agisse d'imager des trous noirs massifs au centre de galaxies lointaines ou d'observer de nouveaux systèmes planétaires se former autour d'étoiles proches, le succès de la radioastronomie dépend d'une gestion prudente du spectre radio.

Mais la prairie où travaillait Jansky n'est plus utilisée pour la radioastronomie à l'heure actuelle, car la nécessité d'éviter les interférences terrestres a conduit les radiotélescopes vers des sites éloignés qui peuvent également offrir de meilleures conditions d'observation à haute fréquence. Mais le sens de « éloigné » a changé : des endroits qui semblaient autrefois isolés ne sont désormais plus que des banlieues.

Les zones vraiment reculées vont des moins habitées aux plus peu habitables, et les coûts d'exploitation y sont considérables. Dans tous les cas, les installations nouvelles et anciennes nécessitent une protection du spectre, et aujourd'hui, aucun site n'est caché des plates-formes, des avions et des satellites à haute altitude.

Certains points de l'ordre du jour de la CMR-19 se distinguent par leur impact potentiel.

Des études réalisées au titre du point 1.13 de l'ordre du jour ont montré que des limites strictes sur les émissions non désirées et l'utilisation de distances de coordination appropriées sont des éléments essentiels de la compatibilité entre la radioastronomie et la 5G terrestre sans fil.

Les systèmes de plate-forme à haute altitude (HAPS) étudiés au point 1.14 de l'ordre du jour présentent des défis uniques pour la radioastronomie. Circulant horizontalement et se déplaçant verticalement à des altitudes nominales de 20 à 26 km, les plates-formes HAPS ont des rayons de service de 50 à 70 km, mais sont visibles au-dessus de l'horizon sur 500 km ou plus.

Les opérateurs potentiels de HAPS ont fait des concessions substantielles dans les niveaux d'émissions non désirées auxquels ils se sont engagés à éclairer les radiotélescopes, mais la nécessité pour les opérateurs de radioastronomie d'éviter les forts signaux de liaison descendante des plates-formes HAPS nécessitera néanmoins une modification des opérations RAS.

Le point 1.6 de l'ordre du jour aborde un sujet très préoccupant — le spectre destiné à être utilisé par les grandes constellations du service fixe par satellite (SFS) en orbite terrestre basse (LEO) à 37–42,5 et 47–51,4 GHz. Des systèmes comparables du SFS LEO fonctionnant à 10,7-12,75 GHz sont déjà en cours de lancement et ont récemment suscité des inquiétudes quant à leur impact sur l'apparence visuelle du ciel nocturne et sur l'astronomie optique en général. L'utilisation en radioastronomie de son attribution primaire à 42,5–43,5 GHz est protégée par les renvois n° 5.551H et 5.551I du Règlement des radiocommunications (RR), mais les systèmes du SFS étudiés au titre du point 1.6 de l'ordre du jour n'ont jamais été définis avec une précision suffisante pour les mesures que les exploitants de SFS devraient prendre pour atteindre les seuils de protection.

Le point 1.15 de l'ordre du jour porte sur l'utilisation du spectre par le service fixe et le service mobile terrestre à 275–450 GHz, au-delà des attributions de fréquences les plus élevées visées à l'article 5.

La radioastronomie se réjouit de travailler avec d'autres services pour mener la CMR-19 à une conclusion positive et mutuellement satisfaisante.

Jusqu'à présent, cette gamme de fréquences était le domaine quasi-exclusif de la radioastronomie et du service d'exploration de la Terre par satellite (passif), avec des bandes de spectre identifiées pour être utilisées par leurs applications dans la note de bas de page 5.565 du RR. Lors de la CMR-19, une note de bas de page comparable peut être élaborée pour identifier le spectre qui peut être utilisé par les services fixe et mobile terrestre, en tenant compte de la compatibilité mais sans contraintes réglementaires. Est-ce une étape vers l'attribution du spectre au-dessus de 275 GHz ? Restez à l'écoute.

Parce qu'elle ne reçoit que des rayonnements cosmiques (du moins nous l'espérons), la radioastronomie a un statut quelque peu inhabituel dans le Secteur des radiocommunications de l'UIT (UIT–R) : c'est un service radio mais pas un service de radiocommunication. Cela pourrait changer si la recherche radio d'intelligence extraterrestre (SETI) réussit et si nous commençons à communiquer avec des formes de vie extraterrestres dans leurs bandes de fréquences protégées. Entre-temps, le numéro 4.6 du RR stipule que « Aux fins de résoudre les cas de brouillage préjudiciable, le service de radioastronomie doit être traité comme un service de radiocommunication. » Ceci est sans ambiguïté et rendu comparable en français. Mais une deuxième phrase traitant des émissions non désirées diffère en français et en anglais, et la réconciliation de la différence sera discutée à la CMR-19 sous le point 9 de l'ordre du jour. Ce sujet obscur est d'un grand intérêt pour la radioastronomie car il concerne certains des aspects les plus fondamentaux de son exploitation en tant que service radio.

L'astronomie peut sembler être bien « là-bas », mais elle se fait en fait « ici même », et une nouvelle génération de radiotélescopes est en cours de construction à des échelles à peine imaginables il y a quelques décennies. Le réseau ALMA mm/sub-mm fonctionnant à 5 000 m d'altitude a été récemment inauguré dans le nord du Chili, le réseau de kilomètres carrés est en cours de développement en Australie et en Afrique du Sud, et la planification du VLA de nouvelle génération (ngVLA) est en cours aux États-Unis .

La carte mondiale des radiotélescopes et des zones calmes de l'IUCAF est disponible ici. L'exploitation de tels instruments dans l'environnement terrestre d'un ciel de plus en plus encombré et d'un spectre radioélectrique occupé présente une variété de défis, mais tout est sous-jacent à l'accès au spectre radioélectrique. La radioastronomie se réjouit de travailler avec d'autres services pour mener la CMR-19 à une conclusion positive et mutuellement satisfaisante.


Radioastronomie

Recherche d'intérêts

Le groupe de recherche en astrophysique de l'Université de Pretoria a été lancé en janvier 2018 avec un accent principal sur la radioastronomie et les principales installations telles que MeerKAT, le Square Kilometer Array et le télescope Event Horizon. Le groupe poursuit des thèmes scientifiques qui couvrent un large éventail d'échelles spatiales et énergétiques, avec un accent particulier sur la radioastronomie à haute résolution angulaire. Un certain nombre de membres du groupe se sont spécialisés dans la technique de l'interférométrie à très longue base (VLBI), qui combine les signaux d'antennes radio réparties sur le globe pour former un seul télescope de la taille de la Terre.

UP Astrophysics s'intéresse particulièrement aux trous noirs supermassifs, lorsqu'ils se présentent par paires, à la façon dont les trous noirs et leurs galaxies hôtes (co)évoluent. Pour plus de détails à ce sujet, visitez notre page de recherche. Si vous souhaitez étudier l'astrophysique à l'UP, consultez nos pages d'opportunités pour étudiants ou de programmes de premier cycle.

Dernières nouvelles

11-05-2020 - Résoudre le mystère des sources radio en forme de X avec MeerKAT

10-04-2019 - Des astronomes (y compris UP) capturent la première image d'un trou noir

Les membres du groupe

Chef de groupe

Pr Roger Deane
professeur agrégé
Recherche d'intérêts: Trous noirs supermassifs binaires, lentilles gravitationnelles fortes, levés VLBI à grand champ, imagerie d'ombre de trous noirs avec le télescope Event Horizon, techniques d'interférométrie radio, galaxies à fort décalage vers le rouge
Enseignement: Astronomie observationnelle (PHY 300) Physique computationnelle (Honours)
Contacter: roger.deane_at_up.ac.za
Emplacement: 5-73, Sciences naturelles I

Chercheurs postdoctoraux

Dr Kshitij Thorat
Chercheur postdoctoral IDIA
Recherche d'intérêts: Ma recherche s'articule autour des sources radio extra-galactiques : leurs cycles de vie, leur morphologie et leur impact sur leur environnement. Je suis impliqué dans la création de pipelines de réduction de données, d'imagerie et d'étalonnage entièrement automatisés pour des télescopes comme MeerKAT ! Enfin, je suis très intéressé par l'application des techniques de Machine Learning à la résolution de problèmes en radioastronomie.
Enseignement: Maître de conférences pour PHY 210 Astronomie pour physiciens
Contacter: thorat.k [at] gmail.com
Emplacement:: 5-70 Sciences naturelles 1, Université de Pretoria

Dr Jack Radcliffe
Boursier postdoctoral SARAO
Autres affiliations: Université de Manchester
Recherche d'intérêts: Évolution des galaxies telle que tracée par des relevés radio. Avis AGN et passionné de VLBI grand champ. S'imprègne également des techniques d'étalonnage radio interférométrique
Enseignement: Conférencier pour le PHY 700 Radio Astronomie et l'Unité 4 du programme Développement en Afrique avec Radio Astronomie
Contacter: jack.radcliffe [at] up.ac.za / jack.radcliffe [at] manchester.ac.uk
Emplacement: 5-70, Sciences naturelles 1, Université de Pretoria
Page Web: www.jb.man.ac.uk/

Dr Iniyan Natarajan
Stagiaire postdoctoral
Autres affiliations: Université de Rhodes / SARAO
Recherche d'intérêts: Observations à haute résolution (VLBI) de trous noirs supermassifs et de noyaux galactiques actifs (AGN), développement d'algorithmes de simulation et d'étalonnage pour l'interférométrie radio et application de la théorie des probabilités de manière innovante à l'analyse de données astronomiques.
Contacter: iniyannatarajan [at] gmail.com
Emplacement: Basé au Radio Astronomy Research Group (RARG) à l'Observatoire sud-africain de radioastronomie (SARAO) à Cape Town

Bouton Charissa
Conseiller(s): Pr Roger Deane
Recherche d'intérêts: amas de galaxies, en particulier en ce qui concerne l'hydrogène neutre et les modèles de lentilles fortes. Titre du projet : Lentille d'amas de galaxies MeerKAT : modèles de grossissement de lentilles fortes et contraintes Omega HI dans une étude des amas de galaxies
Contacter: charissa [at] imago-web.co.za
Emplacement: 5-73 Sciences naturelles 1, Université de Pretoria

Tariq Blécher
Autres affiliations: Université de Rhodes / SARAO
Conseiller(s): Pr Roger Deane
Recherche d'intérêts: Je travaille dans le domaine global de la formation et de l'évolution des galaxies. Mon sous-domaine est l'étude de l'hydrogène atomique neutre dans les galaxies à l'aide d'observations interférométriques de la raie d'émission de 21 cm. Mon objectif principal est d'étudier la faisabilité de tirer parti des lentilles gravitationnelles pour mesurer la teneur en hydrogène atomique neutre des galaxies lointaines.
Contacter: tariq.blecher [at] gmail.com
Emplacement: Basé au Radio Astronomy Research Group (RARG) à l'Observatoire sud-africain de radioastronomie (SARAO) à Cape Town

Maîtrise

Thato Manamela
Conseiller(s): Pr Roger Deane
Recherche d'intérêts: Empilement de visibilité sur des simulations réalistes imitant les observations de MeerKAT, essayant de tester comment cette technique est plus efficace par rapport à l'empilement d'images traditionnel en effectuant une suite d'expériences d'empilement de visibilité.
Contacter: thatoeugine [at] gmail.com
Emplacement: 5-73, Sciences naturelles 1, Université de Pretoria

Shilpa Ranchod
Conseiller(s): Pr Roger Deane
Recherche d'intérêts: Viser à détecter l'émission d'hydrogène neutre (HI) de galaxies très éloignées qui ont été lentilles gravitationnelles. Je recherche des lentilles HI dans des amas de galaxies, observées avec MeerKAT-64
Contacter: shilparanchod [at] gmail.com
Emplacement: -

Micaela Menegaldo
Conseiller(s): Prof. Roger Deane, Prof. Heino Falcke (Radboud University) et Jordy Davelaar (Radboud University)
Recherche d'intérêts: Étude de l'utilisation d'algorithmes d'apprentissage non supervisé, en particulier de cartes auto-organisées, dans l'analyse des paramètres de simulations GRMHD (général relativiste magnéto hydrodynamique) des ombres de trous noirs. Actuellement concentré sur le trou noir supermassif situé au centre de M87
Contacter: micaelamenegaldo [at] gmail.com
Emplacement: Université Radboud

Nkululeko Qwabe
Autres affiliations: Observatoire de radioastronomie Hartebeeshoek (HartRAO) / SARAO
Conseiller(s): Pr Roger Deane et Dr Jack Radcliffe
Recherche d'intérêts: Je travaille sur le développement d'une suite de simulations des performances interférométriques et interférométriques des sous-réseaux MeerKAT afin d'explorer systématiquement les compromis scientifiques, techniques et de traitement des sous-réseaux MeerKAT et des observations commensales, qui vise à maximiser l'utilité scientifique des réseaux MeerKAT et VLBI auxquels il participera.
Contacter: nkululekoqwb [at] gmail.com
Emplacement: 5-70 Sciences naturelles 1, Université de Pretoria (vendredi)
Page Web: linkedin.com/in/nkululeko-qwabe-9819362a

Karina Santana
Conseiller(s): Pr Roger Deane
Recherche d'intérêts: distributions HI des fusions de galaxies proches
Enseignement: Tuteur et démonstrateur pratique pour les étudiants de première année en PHY 114 et PHY 124
Contacter: u16283865 [at] tuks.co.za
Emplacement: 5-65 Sciences naturelles 1, Université de Pretoria

Léon Mtshweni
Conseiller(s): Pr Roger Deane et Dr Kshitij Thorat
Recherche d'intérêts: Observations MeerKAT du halo radio de M87 et techniques d'étalonnage des données impliquant l'apprentissage automatique.
Enseignement: Tuteur et démonstrateur pratique pour les PHY 114, 124, 131 et 255
Contacter: u13371062 [at] tuks.co.za
Emplacement: 5-65, Sciences naturelles 1, Université de Pretoria

Issac Magolego
Conseiller(s): Dr Kshitij Thorat et Pr Roger Deane
Recherche d'intérêts: Environnements à grande échelle des systèmes AGN binaires prototypes. Actuellement, je mène des études d'indice spectral des radiogalaxies en forme de X
Contacter: isaacike07 [at] gmail.com
Emplacement: 5-73, Sciences naturelles 1, Université de Pretoria

Stefro Millard
Conseiller(s): Pr Roger Deane et Dr Jack Radcliffe
Recherche d'intérêts: Trous noirs supermassifs binaires et techniques d'imagerie
Contacter: stefromillard [at] gmail.com / u16048327 [at] tuks.co.za
Emplacement: 5-73, Sciences naturelles 1, Université de Pretoria

Heinrich van Deventer
Conseiller(s): Pr Roger Deane et Dr Iniyan Natarajan
Recherche d'intérêts: Estimation des paramètres bayésiens pour le télescope Event Horizon, l'apprentissage automatique et la physique computationnelle.
Enseignement: Auxiliaire d'enseignement pour les PHY 114, 124, 263, 210 et 300
Contacter: hpdeventer [at] gmail.com
Emplacement: 5-73, Sciences naturelles 1, Université de Pretoria

Jacques Smulders
Conseiller(s): Pr Roger Deane et Dr Chris Cleghorn (CIRG)
Recherche d'intérêts: Applications de l'apprentissage automatique et de l'optimisation en astronomie computationnelle
Contacter: jacqsmulders [at] gmail.com
Emplacement: 5-73, Sciences naturelles 1, Université de Pretoria

Fernando Ventura
Conseiller(s): Pr Roger Deane et Dr Kshitij Thorat
Recherche d'intérêts: Trouver et étudier des morphologies de radiogalaxies exotiques avec un intérêt à utiliser l'apprentissage automatique pour localiser ces sources inhabituelles
Contacter: u16000936 [at] tuks.co.za
Emplacement: 5-73, Sciences naturelles 1, Université de Pretoria

Paul Wilsenach
Conseiller(s): Pr Roger Deane et Dr Jack Radcliffe
Recherche d'intérêts: à déterminer
Contacter: wilsenach11 [at] gmail.com
Emplacement: 5-73, Sciences naturelles 1, Université de Pretoria

Honneurs

Guillaume Rasakanya
Conseiller(s): Pr Roger Deane et Dr Kshitj Thorat
Recherche d'intérêts: Observation Deep MeerKAT d'une source "en X" avec une paire de trous noirs, galaxie NGC 326, et analyse de sa morphologie de jet
Enseignement: Tuteur pour PHY 114 et PHY 124 Contacter: w.rasakanya [a] gmail.com
Emplacement: 5-65, Sciences naturelles 1, Université de Pretoria

Graham Lawrie
Conseiller(s): Pr Roger Deane
Recherche d'intérêts: Détections HI dans les amas Galaxy
Contacter: u17030394 [at] tuks.co.za.
Emplacement: 5-65, Sciences naturelles 1, Université de Pretoria

Anciens étudiants

Publications

Une analyse multi-longueurs d'onde du ciel radio faible (COSMOS-XS) : la nature de la population radio ultra-faible
Algera, H.S.B., van der Vlugt, D., Hodge, J.A. et al. (y compris Radcliffe, J. ) 2020, ApJ, 903, 2, 139 (lien)

Découverte par MeerKAT d'une relique radio dans l'amas de fusion bimodal A2384
Parekh, V., Thorat, K., Kale, R. et al. 2020, MNRAS, 499, 1, 404 (lien)

Suivi de la morphologie de M87* en 2009-2017 avec le télescope Event Horizon
Wielgus, Maciek, Akiyama, Kazunori, Blackburn, Lindy et al. (y compris Deane, R. et Natarajan, I. ) 2020, ApJ, 901, 1, 67 (lien)

Observation MeerKAT-16 HI de la galaxie dIrr WLM
Ianjamasimanana, R., Namumba, B., Ramila, A. J. T. et al. (dont Thorat, K. ) 2020, MNRAS, 497, 4, 4795 (lien)

GASP XXVI. Gaz HI dans les galaxies de méduses : le cas de JO201 et JO206
Ramatsoku, M., Serra, P., Poggianti, B.M. et al. (y compris Thorat, K. ) 2020, A&A 640, A22 (lien)

MeerKATHI - un pipeline de réduction de données de bout en bout pour MeerKAT et d'autres radiotélescopes
Józsa, G.I.G., White, S.V., Thorat, K. et al. 2020, ADASS XXIX apparaîtra dans ASPC (lien)

Une approche probabiliste de la calibration de phase – I. Effets de la structure de la source sur l'ajustement des franges
Natarajan, I., Deane, R., van Bemmel, I. et al. 2020, MNRAS, 496, 801-813 (lien)

L'enquête e-MERLIN Galaxy Evolution (e-MERGE) : aperçu et description de l'enquête
Muxlow, T.W.B., Thomson, A.P., Radcliffe, J.F. et al. 2020, MNRAS, 495, 1, 1188 (lien)

Refoulement hydrodynamique dans Radio Galaxy PKS 2014-55 en forme de X
Cotton, W.D., Thorat, K., Condon, J.J. et al. (dont Deane, R. ) 2020, MNRAS, 495, 1, 1271 (lien)

Imagerie au télescope Event Horizon de l'archétype blazar 3C 279 à une résolution extrême de 20 microsecondes d'arc
Kim, J-Y, Krichbaum, T.P., Broderick, A.E., et al. (y compris Deane, R. et Natarajan, I. ) 2020, A&A 640, A69 (lien)

Vérification des schémas de transfert radiatif pour l'EHT
Gold, R,, Broderick, A.E., Younsi, Z. et al. (y compris Deane, R. et Natarajan, I. ) 2020, ApJ, 897, 2, 148 (lien)

THEMIS : un cadre d'estimation des paramètres pour le télescope Event Horizon
Broderick, A.E., Gold, R., Karami, M. et al. (y compris Deane, R. et Natarajan, I. ) 2020, ApJ, 897, 2, 139 (lien)

Recherche d'AGN masqué dans z

2 galaxies submillimétriques
Chen, H., Garrett, M. A., Chi, S. (y compris Radcliffe, J. ) 2020, A&A, 638, A113 (lien)

Observations radio à haute résolution de cinq quasars de type 2 sélectionnés optiquement
Krezinger, M., Frey, S., Paragi, Z. et Deane, R. 2020, Symétrie, 12, 4, 527 (lien)

SYMBA : Un pipeline de génération de données synthétiques VLBI de bout en bout. Simulation des observations du télescope Event Horizon de M 87
Roelofs, F., Janssen, M., Natarajan, I. et al. (y compris Deane, R. ) 2020, A&A, 636, A5 (lien)

Fils de synchrotron collimatés reliant les lobes radio de l'ESO 137-006
Ramatsoku, M., Murgia, M., Vacca, V. et al. (y compris Thorat, K. ) 2020, A&A, 636, L1 (lien)

Un aperçu du ciel radio microJy transitoire et variable extragalactique sur plusieurs décennies
Radcliffe, Jack F., Beswick, Robert J., Thomson, A.P. et al. 2019, MNRAS, 490, 3, 4024 (lien)

Premiers résultats du télescope M87 Event Horizon et rôle d'ALMA
Event Horizon Telescope Collaboration, Goddi, C., Crew, G., Impellizzeri, V., et al. (y compris Deane, R. et Natarajan, I. ) 2019, The Messenger, 177, 25 (lien)

Étudier les trous noirs à l'échelle de l'horizon avec les réseaux au sol VLBI
Doeleman, Sheperd, Blackburn, Lindy, Doeleman, Sheperd et al. (y compris Deane, R. ) 2019, Bulletin de l'American Astronomical Society, 51, 7, 256 (lien)

Le projet de comparaison de codes magnétohydrodynamiques relativistes généraux Event Horizon
Porth, Oliver, Chatterjee, Koushik, Narayan, Ramesh et al. (y compris Deane, R. et Natarajan, I. ) 2019, ApJS, 243, 2, 26 (lien)

Premiers résultats du télescope Event Horizon M87. I. L'ombre du trou noir supermassif
Event Horizon Telescope Collaboration, Akiyama, Kazunori, Alberdi, Antxon et al. (y compris Deane, R. et Natarajan, I. ) 2019, ApJ, 875, 1, L1 (lien)

Premiers résultats du télescope Event Horizon M87. II. Matrice et instrumentation
Event Horizon Telescope Collaboration, Akiyama, Kazunori, Alberdi, Antxon et al. (y compris Deane, R. et Natarajan, I. ) 2019, ApJ, 875, 1, L2 (lien)

Premiers résultats du télescope Event Horizon M87. III. Traitement et étalonnage des données
Event Horizon Telescope Collaboration, Akiyama, Kazunori, Alberdi, Antxon et al. (y compris Deane, R. et Natarajan, I. ) 2019, ApJ, 875, 1, L3 (lien)

Premiers résultats du télescope Event Horizon M87. IV. Imagerie du trou noir supermassif central
Event Horizon Telescope Collaboration, Akiyama, Kazunori, Alberdi, Antxon et al. (y compris Deane, R. et Natarajan, I. ) 2019, ApJ, 875, 1, L4 (lien)

Premiers résultats du télescope Event Horizon M87. V. Origine physique de l'anneau asymétrique
Event Horizon Telescope Collaboration, Akiyama, Kazunori, Alberdi, Antxon et al. (y compris Deane, R. et Natarajan, I. ) 2019, ApJ, 875, 1, L5 (lien)

Premiers résultats du télescope Event Horizon M87. VI. L'ombre et la masse du trou noir central
Event Horizon Telescope Collaboration, Akiyama, Kazunori, Alberdi, Antxon et al. (dont Deane, R. et Natarajan, I. ) 2019, ApJ, 875, 1, L6 (lien)

Vers la première détection d'émission H I fortement lentille
Blecher, Tariq, Deane, Roger, Heywood, Ian et al. 2019, MNRAS, 484, 3, 3681 (lien)

La synergie entre l'astrométrie VLBI et Gaia
van Langevelde, H., Quiroga-Nuñez, L. H., Vlemmings, W., et al. (dont Natarajan, I. et Deane, R. ) 2019, Actes du 14e Symposium du réseau européen VLBI (lien)

Exploration des stratégies de sous-matrice pour MeerKAT-VLBI
Qwabe, N. et Deane, R. 2019, Actes du 14e Symposium du réseau européen VLBI (lien)

Progrès initiaux vers des radiomètres à vapeur d'eau à intégration plane et à faible coût
Stander, T., Cerfonteyn, W., Deane, R. et al. 2019, Proc. SPIE 11043, cinquième conférence sur les capteurs, les MEMS et les systèmes électro-optiques, (lien)


Le système d'imagerie par réseau phasé élargit la vision de la radioastronomie

L'alimentation multiéléments à 19 éléments développée par le NRAO CDL. Crédit : NRAO/AUI/NSF

Pour accélérer le rythme de la découverte et de l'exploration du cosmos, une équipe multi-institutions d'astronomes et d'ingénieurs a développé une nouvelle version améliorée d'un système d'imagerie de radioastronomie non conventionnel connu sous le nom d'alimentation en réseau phasé (PAF). Cet instrument remarquable peut arpenter de vastes étendues du ciel et générer de multiples vues d'objets astronomiques avec une efficacité inégalée.

Ne ressemblant en rien à une caméra ou à d'autres technologies d'imagerie traditionnelles telles que les CCD dans les télescopes optiques ou les récepteurs uniques dans les radiotélescopes, cette nouvelle conception PAF ressemble à une forêt d'antennes miniatures en forme d'arbre disposées uniformément sur une plaque métallique d'un mètre de large. Lorsqu'ils sont montés sur un radiotélescope à antenne parabolique, des ordinateurs spécialisés et des processeurs de signaux sont capables de combiner les signaux entre les antennes pour créer une caméra virtuelle multipixels.

Ce type d'instrument est particulièrement utile dans un certain nombre de domaines importants de la recherche astronomique, notamment l'étude de l'hydrogène gazeux pleuvant sur notre galaxie et la recherche de sursauts radio rapides.

Au fil des ans, d'autres installations de recherche en radioastronomie ont développé des conceptions de récepteurs multiéléments. La plupart, cependant, n'ont pas atteint l'efficacité nécessaire pour rivaliser avec les conceptions de récepteurs radio classiques, qui traitent un signal d'un point du ciel à la fois. La valeur du nouveau PAF est qu'il peut former plusieurs vues (ou "faisceaux sur le ciel", en termes de radioastronomie) avec la même efficacité qu'un récepteur classique, ce qui peut permettre des balayages plus rapides de plusieurs cibles astronomiques.

Ce système nouvellement développé aide à faire passer la technologie PAF d'un domaine de recherche curieux à un outil polyvalent hautement efficace pour explorer l'univers.

Les observations de mise en service avec le télescope Green Bank (GBT) de la National Science Foundation utilisant cette nouvelle conception montrent que cet instrument a atteint et dépassé tous les objectifs de test. Il a également atteint la température de bruit de fonctionnement la plus basse - un problème normalement épineux pour une vue dégagée du ciel - de tous les récepteurs multiéléments à ce jour. Cette étape est essentielle pour faire passer la technologie d'une conception expérimentale à un instrument d'observation à part entière.

Les résultats sont publiés dans le Journal astronomique.

Infographie démontrant la disposition du nouveau récepteur Phased Array Feed qui a été testé sur le télescope Green Bank. Crédit : NRAO/AUI/NSF S. Dangello

« Lorsque l'on examine toutes les technologies de récepteurs multiéléments actuellement en service ou en développement, notre nouvelle conception place clairement la barre plus haut et offre à la communauté de l'astronomie un nouveau moyen plus rapide de mener des relevés à grande échelle », a déclaré Anish Roshi, ingénieur-astronome avec l'Observatoire national de radioastronomie (NRAO) et membre de l'équipe de conception.

Le nouveau PAF a été conçu par un consortium d'institutions : le Laboratoire de développement central de la NRAO, l'Observatoire de la Banque verte et l'Université Brigham Young.

« Le travail de collaboration qui a permis de concevoir, de construire et, en fin de compte, de vérifier ce système remarquable est vraiment incroyable », a déclaré Tony Beasley, directeur de la NRAO. "Cela met en évidence le fait que la technologie de radioastronomie nouvelle et émergente peut avoir un impact immense sur la recherche."

La nouvelle conception du PAF se compose de 19 antennes dipôles, des récepteurs radio qui ressemblent à des parapluies miniatures sans revêtement. Un dipôle, qui signifie simplement "deux pôles", est le type d'antenne le plus basique. Sa longueur détermine la fréquence ou la longueur d'onde de la lumière radio qu'il est capable de recevoir. Dans le système radio PAF, la force du signal peut varier sur toute la surface du réseau. En calculant la façon dont le signal est reçu par chacune des antennes, le système produit ce que l'on appelle une "fonction d'étalement des points" - essentiellement, un motif de points concentrés dans une région.

L'ordinateur et les processeurs de signal du PAF peuvent calculer jusqu'à sept fonctions d'étalement de points à la fois, permettant au récepteur de synthétiser sept faisceaux individuels dans le ciel. La nouvelle conception permet également à ces régions de se chevaucher, créant une vue plus complète de la région de l'espace étudiée.

« Ce projet rassemble dans un seul instrument une conception de récepteur à la pointe de la technologie et à faible bruit, une technologie radio numérique multicanal de nouvelle génération, ainsi qu'une modélisation et une formation de faisceau avancées de réseau à commande de phase », a déclaré Bill Shillue, responsable du groupe PAF au Laboratoire central de développement de la NRAO.

La valeur astronomique du récepteur a été démontrée par les observations GBT du pulsar B0329+54 et de la nébuleuse de la Rosette, une région de formation d'étoiles de la Voie lactée remplie d'hydrogène gazeux ionisé.

Un développement et une puissance de calcul supplémentaires pourraient permettre à cette même conception de générer un nombre encore plus grand de faisceaux dans le ciel, augmentant considérablement son utilité.


Figure 1 Résolution angulaire des radiotélescopes en fonction du temps. Les symboles ouverts font référence à des instruments qui n'étaient capables que de mesurer la taille angulaire globale. Les symboles fermés font référence aux instruments d'imagerie. Les télescopes à ouverture pleine sont représentés dans des interféromètres à éléments connectés noirs et des matrices dans des interféromètres radio-liés verts en bleu et des interféromètres enregistreurs à oscillateur indépendant en marron. Les occultations lunaires sont en orange et les estimations des scintillations ionosphériques (○), interplanétaires (□) ou interstellaires (Δ) sont en rouge. Dans chaque cas, la résolution effective est prise comme /D pour un interféromètre à deux éléments, 1,2 (λ/D) pour un télescope à ouverture pleine et 0,7 (λ/D) pour un réseau multi-éléments. Les facteurs de performance importants ignorés dans cette présentation incluent la longueur d'onde, la zone de collecte et la sensibilité.

Figure 2 Illustration showing the improvement over the past half century in imaging the radio galaxy Cygnus A. (une) The intensity interferometer observations of Jennison & Das Gupta (1953). (b) Observations at 20 cm with the Cambridge 1-mile radio telescope (Ryle et al. 1965). (c) Observations with the 5-km radio telescope at 6 cm (Hargrave & Ryle 1974). () 6-cm VLA observations of Perley et al. (1984). (e) Same as in () but with CLEANing. (F) Same as () with CLEANing and self-calibration. (g) Self-calibrated CLEAN 6-cm image based on more extensive VLA observations by Carilli and Perley (see Carilli & Harris 1996). (h) Image of the nuclear region made with a 13-station global array working at 1.3 cm by Krichbaum et al. (1998). (je) The inner region of the nucleus imaged with a resolution of 0.00015 arcsec using an 8-station VLBI array at 7-mm wavelength (Krichbaum et al. 1998). The right hand panel of the figure was provided by T. Krichbaum.


Radio Astronomy and Imaging - Astronomy

Future Arrays for Radio Astronomy and Space Communications
<B>Sander Weinreb,</B> Principal Scientist, JPL, and Faculty Associate, Caltech EE Department

Much of radio astronomy has been performed with single-pixel telescopes that measure one point in the sky at a time. During the past 30 years arrays of telescopes such as the VLA and CARMA have been developed to provide many-pixel images. Future directions of array development to be introduced in this presentation are: 1) the Square KM Array (SKA) 2) combined use of future large arrays for radio astronomy and space communications 3) phased-array feeds for much larger field of view 4) wafer-scale integration for large format spectral imaging at millimeter and submillimeter wavelengths and 5) new transistors and integrated circuits to make this all affordable. The role of Caltech/JPL in these developments will be discussed.
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CCAT - Cornell Caltech Atacama Telescope
<B>Steve Padin,</B> Senior Research Associate, Caltech

CCAT is a new, 25 m diameter, submillimeter wave telescope. It will be built on a high, dry site in the Atacama Desert. CCAT will probe the growth of structure over cosmic time, from the first galaxies to nearby star and planet forming regions. CCAT will be a powerful survey instrument, taking full advantage of recent advances in submillimeter detector arrays, particularly MKID arrays, CCAT's instrument suite will include 100k-pixel multi-band cameras, and multi-object spectrometers that can observe of order a hundred sources simultaneously.


Contenu

By combining the already existing radio astronomy faculty of the University of Bonn led by Otto Hachenberg with the new Max Planck institute the Max Planck Institute for Radio Astronomy was formed. In 1972 the 100-m radio telescope in Effelsberg was opened. The institute building was enlarged in 1983 and 2002.

The southern wing of the whole complex is occupied by the Argelander Institute of Astronomy of the University of Bonn.

The Institute has three main research groups, each with its own Director

Departments Edit

Independent Research Groups Edit

The International Max Planck Research School (IMPRS) for Astronomy and Astrophysics is a highly competitive-entry graduate program offering a Ph.D. The school is run in cooperation with the University of Bonn and University of Cologne.

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Interferometry and Synthesis in Radio Astronomy

This book is open access under a CC BY-NC 4.0 license.

The third edition of this indispensable book in radio interferometry provides extensive updates to the second edition, including results and technical advances from the past decade discussion of arrays that now span the full range of the radio part of the electromagnetic spectrum observable from the ground, 10 MHz to 1 THz an analysis of factors that affect array speed and an expanded discussion of digital signal-processing techniques and of scintillation phenomena and the effects of atmospheric water vapor on image distortion, among many other topics.

With its comprehensiveness and detailed exposition of all aspects of the theory and practice of radio interferometry and synthesis imaging, this book has established itself as a standard reference in the field. It begins with an overview of the basic principles of radio astronomy, a short history of the development of radio interferometry, and an elementary discussion of the operation of an interferometer. From this foundation, it delves into the underlying relationships of interferometry, sets forth the coordinate systems and parameters to describe synthesis imaging, and examines configurations of antennas for multielement synthesis arrays. Various aspects of the design and response of receiving systems are discussed, as well as the special requirements of very-long-baseline interferometry (VLBI), image reconstruction, and recent developments in image enhancement techniques and astrometric observations. Also discussed are propagation effects in the media between the source and the observer, and radio interference, factors that limit performance. Related techniques are introduced, including intensity interferometry, optical interferometry, lunar occultations, tracking of satellites in Earth orbit, interferometry for remote Earth sensing, and holographic measurements of antenna surfaces.

This book will benefit anyone who is interested in radio interferometry techniques for astronomy, astrometry, geodesy, or electrical engineering.


Voir la vidéo: Radioastronomie et Lune, fréquences radio ondes-courtes. (Décembre 2022).