אַסטרוֹנוֹמִיָה

רדיו אסטרונומיה והדמיה

רדיו אסטרונומיה והדמיה

אז התחלתי לחקור אסטרונומיית רדיו, ותוהה אם דברים מסוימים אפשריים מבחינה חובבנית. הסתכלתי על כוח הכוח הזה (הדן בבניית טלסקופ רדיו זעיר), http://nightsky.jpl.nasa.gov/download-redirect.cfm?Doc_ID=347&Doc_Filename=IBTcom1%2Eppt.

בשקופיות 11, 12 ו -13 הוא מציג פליטות רדיו שונות המוטלות על קבוצת הכוכבים. כמו גם שקופית 17 ו -18.

אני תוהה, האם הנתונים שנרכשו בתמונות אלה ניתנים לביצוע מבחינה חובבנית? ממחקרים קודמים אני חושב שאני יכול לבנות כמה מכשירי איתור לפליטת קו מימן (קו 1420Mhz / 21 ס"מ), וזה יכול להוביל לנתונים (לפי הבנתי הראשונית / בסיסית) המוצגים בתמונה 1. האם אני צודק בהנחה זו, והאם שאר הפליטות או הנתונים ניתנים לביצוע מבחינה חובבנית?


יש המון מועדונים וקבוצות אסטרונומיות ברדיו. האסטרונומיה של הרדיו הוקמה בעצם על ידי חובבן בשם גרוטה רבר, שם הוא בעצם עשה את הניסוי שאתה שוקל לעשות בשנת 1937 בחצר האחורית שלו בוויטון, אילינוי. אתה יכול לבקר במכשיר המדויק במתקן NRAO בגרין בנק, וירג'יניה המערבית. הוא נקרא ציון דרך היסטורי לאומי בשנת 1989.

רק אסטרונומיה של רדיו חובבים בגוגל

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

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


הדמיית שביל החלב במימן ניטרלי עם RTL-SDR

בפייסבוק איוב ג'הניאו שיתף לאחרונה כיצד הוא צילם תמונה של הגלקסיה שלנו (שביל החלב) עם טלסקופ רדיו המורכב מצלחת של 1.5 מטר, RTL-SDR וכמה פילטרים ו- LNA. בעבר פרסמנו כמה פעמים על אחרים שצפו בקו המימן באמצעות RTL-SDR, ויש לנו הדרכה שמראה כיצד להתבונן בו בתקציב.

במקרה זה איוב הלך צעד רחוק יותר ממדידה אחת בלבד. הוא השתמש בכלי ממונע משומש וב- RTL-SDR כדי לסרוק את כל שביל החלב במשך חודש אחד, וכתוצאה מכך תמונת רדיו מלאה של הגלקסיה. מכיוון שההודעות שלו ומסמך ה- PDF שלו נמצאים בפייסבוק ואינם גלויים לאלה ללא חשבונות פייסבוק, ביקשנו אישור לשחזר חלק מהם כאן כדי שכולם יראו. ראינו כאן גם את קובץ ה- PDF שלו, המכיל מידע נוסף על טלסקופ הרדיו שלו, תוצאותיו והתקנתו.

לעשות סיפור ארוך מאוד קצר. לאחר חודש של סבלנות מלאכים (וזה אומר לי משהו) הצלחתי לצלם 'תמונה' של כל הגלקסיה (הגלקסיה) שלנו במימן ניטרלי! אני מצרף כמה תמונות. אם אתה מעוניין יותר, אנא בוא אחרי זה ו- PDF עם הסבר. זו הייתה עבודה גיהינומית שאני יכול להגיד לך. אבל הנה 'תמונות' הבית (230 מיליון שנות אור) בהן אנו חיים ובכולנו יש פה גדול.

עבור המדענים שבינינו. עלילה יפהפייה של שביל החלב מוסברת באופן גרפי במימן ניטרלי. בקיצור, מסוכם. אם תרים עיניים בערב קיץ יפה תראה גלקסיה יפהפייה, זה מבחינה גרפית זהה אבל אז בתדירות שונה מזו שהעין יכולה לתפוס. תאריכים משלהם כמובן.

קומפוזיציה של קריאות קו מימן בנקודות שונות של דרך החלב המיוצרת על ידי איוב ג'הניו תמונה של המטוס הגלקטי (קו רוחב 20 עד 240 מדרגות של 5 מעלות וקו רוחב 0)

המערך שלו מורכב ממנה של 1.5 מ ', המורחבת ל 1.9 מ' עם מעט רשת. הזנה מכוונת 1420 מגה-הרץ, מעגלים מיני ZX6-P33ULN LNA, מסנן פס מעבר, NooElec SAWBird LNA, Bias-T, RTL-SDR V3, תוכנת צלחת רוטטור PST, תוכנת VIRGO, SDR #, תרשימי שמיים של Ciel ו- Netfilter תוצרת בית .

הוא משתמש בגרסה שונה של תוכנת VIRGO כדי לקרוא קואורדינטות שמיים מקובץ טקסט, וזה מכוון את הטלסקופ לכל קואורדינטות שהוגדרו מראש. לאחר מכן הוא משתמש ב- VIRGO כדי להקליט נתונים למשך 180 שניות לפני שעבר לתאום הבא. לאחר מכן הנתונים מתוארים ב- Excel, והשיא הגבוה ביותר נלקח בכל קואורדינטות ומוחזר למטריצה ​​8x21 באקסל. לאחר מכן נעשה שימוש בעיצוב מותנה ליצירת שיפוע צבע וכתוצאה מכך מפה גסה. ואז מוחל טשטוש גאוסי, והוא מוקרן מעל הגלקסיה, וכתוצאה מכך התמונות לעיל.

התקנת טלסקופ הרדיו של איוב גהניו

בעבר ראינו פרויקט דומה מאוד שבוצע על ידי מרקוס ליץ 'מ- ccera.ca. עם זאת, המדידות שלו משתמשות בתצפיות של 5 חודשים וכתוצאה מכך נתונים ברזולוציה גבוהה בהרבה.

קו המימן הוא עלייה ניכרת בכוח RF ב 1420.4058 MHz שנוצר על ידי אטומי מימן. ניתן לזהות אותה בקלות על ידי הפניית אנטנה מכוונת לעבר שביל החלב מכיוון שיש יותר אטומי מימן בגלקסיה שלנו. ניתן להשתמש באפקט זה למדידת הצורה ותכונות אחרות של הגלקסיה שלנו.


רדיו אסטרונומיה והדמיה - אסטרונומיה

5G | מגמות מתעוררות | תקנה | לווין | ניהול ספקטרום
13 בנובמבר 2019

אסטרונומיית רדיו, ניהול ספקטרום ו- WRC ‑ 19

מאת הארווי ליסט, מנהל הספקטרום, מצפה הכוכבים הלאומי לאסטרונומיה ברדיו, (NRAO) ויו"ר, IUCAF

*מאמר זה פורסם במקור במהדורה האחרונה של ITU News Magazine "ניהול ספקטרום לטכנולוגיות מתפתחות". כל דעות המובעות במאמר זה אינן משקפות בהכרח את דעותיה של ITU.

אסטרונומיה היא חקר מקומנו ביקום, ושירות האסטרונומיה ברדיו אחראי לתגליות מרגשות רבות במאבק הגדול הזה. בין אם הדמיה של חורים שחורים מאסיביים במרכזי הגלקסיות הרחוקות או צפייה במערכות פלנטריות חדשות שנוצרות סביב כוכבים סמוכים, ההצלחה של אסטרונומיית הרדיו תלויה בניהול זהיר של ספקטרום הרדיו. אסטרונומיית הרדיו תושפע מאוד מתוצאות ועידת הרדיו העולמית 2019 (WRC ‑ 19), ולכן זו זכות גדולה לתרום למהדורה מיוחדת זו של מגזין החדשות ITU.

גילוי גלי הרדיו הקוסמיים על ידי קרל יאנסקי בשנת 1932 וגילוי פליטת הרדיו מהמפץ הגדול הקדום על ידי פנזיאס ווילסון בשנת 1964 היו תוצרי לוואי של מדידות לקביעת תרומות הרעש למערכות טלקומוניקציה.

בין אם הדמיה של חורים שחורים מאסיביים במרכזי הגלקסיות הרחוקות או צפייה במערכות פלנטריות חדשות שנוצרות סביב כוכבים סמוכים, ההצלחה של אסטרונומיית הרדיו תלויה בניהול זהיר של ספקטרום הרדיו.

אולם האחו בו עבד ג'נסקי אינו משמש לאסטרונומיה רדיו כעת, שכן הצורך להימנע מהפרעות ארציות הניע טלסקופים רדיו לאתרים מרוחקים שעשויים גם להציע תנאי תצפית טובים יותר בתדירות גבוהה. אבל המשמעות של "מרוחק" השתנתה: מקומות שפעם נראו מבודדים הם כיום רק פרברים.

אזורים מרוחקים באמת נעים בין פחות מיושב למגורים בקושי, ועלויות התפעול שם הן ניכרות. בכל מקרה, מתקנים חדשים וישנים כאחד דורשים הגנה על ספקטרום, וכיום אין אתר מוסתר מפלטפורמות, מטוסים ולוויינים בגובה רב.

חלק מסעיפי סדר היום של WRC-19 בולטים בהשפעתם הפוטנציאלית.

מחקרים שנעשו במסגרת סעיף סדר היום 1.13 הראו כי מגבלות קפדניות על פליטות לא רצויות ושימוש במרחקי תיאום מתאימים הם מרכיבים קריטיים לתאימות בין אסטרונומיית רדיו לאינטרנט אלחוטי 5G.

מערכות הפלטפורמה בגובה רב (HAPS) שנחקרו במסגרת סעיף סדר היום 1.14 מציגות אתגרים ייחודיים לאסטרונומיה ברדיו. הפלטפורמות של HAPS מסתובבות אופקית ועוברות אנכית בגובה נומינלי 20-26 ק"מ, ורדיוס שירות 50-70 ק"מ, אך הם נראים מעל האופק במשך 500 ק"מ ומעלה.

מפעילי HAPS פוטנציאליים ביצעו וידויים משמעותיים ברמות הפליטות הלא רצויות בהן התחייבו להאיר טלסקופים של רדיו, אולם הצורך במפעילי אסטרונומיית רדיו להימנע מאותות ה- downlink החזקים של פלטפורמות HAPS ידרוש בכל זאת שינוי של פעולות ה- RAS.

פריט 1.6 של האג'נדה נוגע לנושא הדואג מאוד - ספקטרום לשימוש בקבוצות כוכבים של שירות לווין קבוע גדול (FSS) במסלול כדור הארץ נמוך (LEO) ב 37-42.5 ו 47-51.4 GHz. מערכות FSO LEO דומות הפועלות ב 10.7-12.75 GHz כבר מושקות והדאיגו לאחרונה את השפעתן על המראה החזותי של שמי הלילה והאסטרונומיה האופטית באופן כללי יותר. השימוש באסטרונומיה של רדיו בהקצאה העיקרית שלה ב-42.5-43.5 GHz מוגן בהערות שוליים מס '5.551H ו- 5.551I בתקנות הרדיו (RR), אך מערכות ה- FSS שנחקרו במסגרת סדר היום 1.6 מעולם לא הוגדרו בדיוק מספיק כדי לזהות את הספציפי אמצעים שעליהם מפעילי FSS יצטרכו לנקוט כדי לעמוד בסף ההגנה.

פריט סדר היום 1.15 מתייחס לשירות קבוע ולשימוש בשירותים ניידים יבשתיים בספקטרום בטווח של 275–450 ג'יגה הרץ, מעבר להקצאות התדרים העליונות בסעיף 5.

אסטרונומיית הרדיו מצפה לעבוד עם שירותים אחרים בכדי להביא את WRC-19 למסקנה מוצלחת ומספקת הדדית.

עד כה, טווח תדרים זה היה המחוז הכמעט בלעדי של אסטרונומיית רדיו ושירות לוויני חיפושי כדור הארץ (פסיבי), עם רצועות ספקטרום שזוהו לשימוש על ידי יישומיהם בהערת שוליים RR מס '5.565. ב- WRC-19, ניתן לייצר הערת שוליים דומה המזהה ספקטרום שיכול לשמש את השירותים הניידים הקבועים והיבשתיים, תוך התחשבות בתאימות אך ללא מגבלות רגולטוריות. האם זה צעד לקראת הקצאת ספקטרום מעל 275 ג'יגה הרץ? המשך לעקוב.

מכיוון שהיא זוכה לקרינה קוסמית בלבד (או לפחות כך אנו מקווים), לאסטרונומיה של הרדיו יש מעמד יוצא דופן במקצת בענף התקשורת הרדיו של ITU (ITU – R): זהו שירות רדיו אך לא שירות תקשורת רדיו. זה יכול להשתנות אם חיפוש הרדיו אחר מודיעין חוץ-ארצי (SETI) יצליח ונתחיל לתקשר עם צורות חיים זרות ברצועות התדרים המוגנות שלהם. בינתיים, ב- RR מס '4.6 נכתב "לצורך פתרון מקרים של הפרעות מזיקות, יתייחס לשירות האסטרונומיה ברדיו כשירות תקשורת רדיו." זה חד משמעי וניתן בצורה דומה בצרפתית. אולם משפט שני העוסק בפליטות לא רצויות שונה בשפה הצרפתית ובאנגלית, ויישוב ההבדל יידון ב- WRC ‑ 19 תחת סעיף סדר היום 9. נושא משגע זה מעניין מאוד את האסטרונומיה ברדיו מכיוון שהוא נוגע להיבטים הבסיסיים ביותר של הפעלתו כשירות רדיו.

נראה כי אסטרונומיה היא "שם", אך היא מתבצעת "ממש כאן", ודור חדש של טלסקופי רדיו נבנה על סולמות שקשה היה לדמיין לפני כמה עשורים. מערך ALMA ממ"מ / תת-מ"מ הפועל בגובה 5000 מ 'נחנך לאחרונה בצפון צ'ילה, מערך הקילומטר המרובע נמצא בפיתוח באוסטרליה ובדרום אפריקה, ותכנון הדור הבא של ה- VLA (ngVLA) מתנהל בארצות הברית. .

מפת העולם של IUCAF של טלסקופי רדיו ואזורים שקטים זמינה כאן. הפעלת מכשירים כאלה בסביבה הארצית של שמיים הולכים וגדלים וספקטרום רדיו עמוס מציבה מגוון אתגרים, אך בבסיס הכל עומדת הגישה לספקטרום הרדיו. אסטרונומיית הרדיו מצפה לעבוד עם שירותים אחרים בכדי להביא את WRC-19 למסקנה מוצלחת ומספקת הדדית.


אסטרונומיית רדיו

תחומי עניין

קבוצת המחקר לאסטרופיזיקה של אוניברסיטת פרטוריה הוקמה בינואר 2018 עם התמקדות ראשונית באסטרונומיית רדיו ובמתקנים עיקריים כמו MeerKAT, מערך הקילומטר המרובע וטלסקופ אופק האירועים. הקבוצה עוסקת בנושאים מדעיים המכסים מגוון רחב של מאזני מרחב ואנרגיה, תוך התמקדות מיוחדת באסטרונומיית רדיו ברזולוציה גבוהה. מספר חברי קבוצה התמחו בטכניקה של אינטרפרומטריית בסיס מאוד ארוכה (VLBI), המשלבת אותות מאנטנות רדיו המפוזרות ברחבי העולם ליצירת טלסקופ יחיד בגודל כדור הארץ.

האסטרופיזיקה של UP מתעניינת במיוחד בחורים שחורים סופר-מאסיביים, כאשר הם מגיעים בזוגות, כיצד מתפתחים חורים שחורים והגלקסיות המארחות שלהם (co). לפרטים נוספים בנושא זה, בקר בדף המחקר שלנו. אם אתה מעוניין ללמוד אסטרופיזיקה ב- UP, עיין בהזדמנויות הסטודנטים שלנו או בדפי התואר הראשון.

חדשות אחרונות

11-05-2020 - פתרון התעלומה של מקורות רדיו בצורת X עם MeerKAT

10-04-2019 - אסטרונומים (כולל UP) מצלמים תמונה ראשונה של חור שחור

חברי קבוצה

מנהיג הקבוצה

פרופ 'רוג'ר דין
פרופסור חבר
תחומי עניין: חורים שחורים סופר-מסיביים בינאריים, עדשות כוח משיכה חזקות, סקרי VLBI רחבי שדה, הדמיית צללים של חורים שחורים באמצעות טלסקופ ה- Horizon Event, טכניקות אינטרפרומטריית רדיו, גלקסיות בעלות שינוי גבוה-אדום
הוֹרָאָה: אסטרונומיה תצפיתית (PHY 300) פיזיקה חישובית (הצטיינות)
איש קשר: roger.deane_at_up.ac.za
מקום: 5-73, מדעי הטבע א

חוקרים פוסט-דוקטורט

ד"ר קשיטי ת'וראט
עמית פוסט-דוקטורט של IDIA
תחומי עניין: המחקר שלי נסוב על מקורות רדיו חוץ גלקטיים: מחזורי החיים שלהם, המורפולוגיה והשפעתם על סביבתם. אני מעורב בייצור צינורות אוטומטית לחלוטין להפחתת נתונים, הדמיה וכיול לטלסקופים כמו MeerKAT! לבסוף, אני מאוד מעוניין ביישום טכניקות Machine Learning לפתרון בעיות באסטרונומיה ברדיו.
הוֹרָאָה: מרצה ל- PHY 210 אסטרונומיה לפיזיקאים
איש קשר: thorat.k [ב] gmail.com
מקום:: 5-70 מדעי הטבע 1, אוניברסיטת פרטוריה

ד"ר ג'ק רדקליף
עמית פוסט-דוקטורט של SARAO
זיקות אחרות: אוניברסיטת מנצ'סטר
תחומי עניין: האבולוציה של הגלקסיה כפי שהיא נעשית באמצעות סקרי רדיו משוב AGN וחובב VLBI רחב שדה. מתעסק גם בטכניקות כיול אינטרפרומטריות ברדיו
הוֹרָאָה: מרצה לתכנית רדיו אסטרונומיה PHY 700 ויחידה 4 של התפתחות באפריקה עם תוכנית רדיו אסטרונומיה
איש קשר: jack.radcliffe [at] up.ac.za / jack.radcliffe [at] manchester.ac.uk
מקום: 5-70, מדעי הטבע 1, אוניברסיטת פרטוריה
עמוד אינטרנט: www.jb.man.ac.uk/

ד"ר איניין נטרג'אן
עמית פוסט-דוקטורט
זיקות אחרות: אוניברסיטת רודוס / SARAO
תחומי עניין: תצפיות ברזולוציה גבוהה (VLBI) של חורים שחורים על-מאסיביים וגרעינים פעילים (AGN), פיתוח אלגוריתמי סימולציה וכיול לאינטרפרומטריית רדיו, ויישום תורת ההסתברות בדרכים חדשניות לניתוח נתונים אסטרונומיים.
איש קשר: iniyannatarajan [ב] gmail.com
מקום: התבסס בקבוצת המחקר לרדיו אסטרונומיה (RARG) במצפה הרדיו האסטרונומיה בדרום אפריקה (SARAO) בקייפטאון

כריסה כפתור
יועצים: פרופ 'רוג'ר דין
תחומי עניין: אשכולות גלקסיה, המתבוננים במיוחד בדגמי מימן ניטרליים ובעדשות עדשות חזקות. כותרת הפרויקט: עדשת אשכול הגלקסיה MeerKAT: דגמי הגדלה חזקים של עדשות ומגבלות אומגה HI בסקר על אשכולות הגלקסיה
איש קשר: charissa [ב] imago-web.co.za
מקום: 5-73 מדעי הטבע 1, אוניברסיטת פרטוריה

טאריק בלכר
זיקות אחרות: אוניברסיטת רודוס / SARAO
יועצים: פרופ 'רוג'ר דין
תחומי עניין: אני עובד בתחום הכולל של היווצרות גלקסיות ואבולוציה. תחום המשנה שלי הוא חקר מימן אטומי ניטרלי בגלקסיות תוך שימוש בתצפיות אינטרפרומטריות של קו הפליטה של ​​21 ס"מ. המוקד העיקרי שלי הוא לחקור את ההיתכנות של מינוף עדשות הכבידה למדידת תכולת מימן אטומית ניטרלית של גלקסיות רחוקות.
איש קשר: tariq.blecher [ב] gmail.com
מקום: התבסס בקבוצת המחקר לרדיו אסטרונומיה (RARG) במצפה הרדיו האסטרונומיה בדרום אפריקה (SARAO) בקייפטאון

מאסטרים

טאטו מנמלה
יועצים: פרופ 'רוג'ר דין
תחומי עניין: ערימת נראות על סימולציות מציאותיות המדמות את תצפיותיו של MeerKAT, ומנסות לבדוק כיצד טכניקה זו יעילה יותר בהשוואה לערמת התמונה המסורתית על ידי ביצוע חבילה של ניסויי ערימת נראות.
איש קשר: thatoeugine [ב] gmail.com
מקום: 5-73, מדעי הטבע 1, אוניברסיטת פרטוריה

שילפה ראנצ'וד
יועצים: פרופ 'רוג'ר דין
תחומי עניין: מכוון לאיתור פליטת מימן ניטרלי (HI) של גלקסיות רחוקות מאוד שהועברו לכבידה. אני מחפש HI עדשות באשכולות גלקסיה, נצפה עם MeerKAT-64
איש קשר: shilparanchod [ב] gmail.com
מקום: -

מיכאלה מנגאלדו
יועצים: פרופ 'רוג'ר דין, פרופ' היינו פאלק (אוניברסיטת רדבו) וג'ורדי דבלר (אוניברסיטת רדבו)
תחומי עניין: חקירת השימוש באלגוריתמי למידה ללא פיקוח, במפות ארגוניות עצמיות, בניתוח פרמטרים של סימולציות GRMHD (כלליות יחסית מגנטו הידרו דינמיות) של צללים של חורים שחורים. מתמקד כרגע בחור השחור הסופר-מסיבי הממוקם במרכז M87
איש קשר: micaelamenegaldo [ב] gmail.com
מקום: אוניברסיטת רדבו

נקולולקו קוואבה
זיקות אחרות: מצפה הכוכבים לרדיו האסטרונומיה של הרטבישוק (HartRAO) / SARAO
יועצים: פרופ 'רוג'ר דין וד"ר ג'ק רדקליף
תחומי עניין: אני עובד על פיתוח מערך סימולציות של ביצועי המערך הקשור והאינטרפרומטרי של מערכי המשנה MeerKAT במטרה לחקור באופן שיטתי את הפשרות המדעיות, הטכניות והעיבוד של תצפיות משנה מערקאט ותצפיות כלל. במקסימום התועלת המדעית של MeerKAT ושל רשתות ה- VLBI בה היא תשתתף.
איש קשר: nkululekoqwb [ב] gmail.com
מקום: 5-70 מדעי הטבע 1, אוניברסיטת פרטוריה (ימי שישי)
עמוד אינטרנט: linkedin.com/in/nkululeko-qwabe-9819362a

קרינה סנטנה
יועצים: פרופ 'רוג'ר דין
תחומי עניין: הפצות HI של מיזוגים גלקסיים סמוכים
הוֹרָאָה: מורה ומפגן מעשי לתלמידי שנה א 'ב- PHY 114 וב- PHY 124
איש קשר: u16283865 [ב] tuks.co.za
מקום: 5-65 מדעי הטבע 1, אוניברסיטת פרטוריה

ליאון מטשוויני
יועצים: פרופ 'רוג'ר דין וד"ר קשיטיג' תוראט
תחומי עניין: תצפיות MeerKAT על טכניקות כיול הרדיו של M87 וכיול נתונים הכרוכות בלימוד מכונה.
הוֹרָאָה: מורה דרך ומפגן מעשי עבור PHY 114, 124, 131 ו- 255
איש קשר: u13371062 [at] tuks.co.za
מקום: 5-65, מדעי הטבע 1, אוניברסיטת פרטוריה

איסאק מגולגו
יועצים: ד"ר Kshitij Thorat ופרופ 'רוג'ר דין
תחומי עניין: סביבות בקנה מידה גדול של מערכות ה- AGN הבינאריות. נכון לעכשיו, אני מבצע מחקרי אינדקס ספקטרלי של גלקסיות הרדיו בצורת X
איש קשר: isaacike07 [ב] gmail.com
מקום: 5-73, מדעי הטבע 1, אוניברסיטת פרטוריה

סטפרו מילארד
יועצים: פרופ 'רוג'ר דין וד"ר ג'ק רדקליף
תחומי עניין: חורים שחורים סופר מאסיביים וטכניקות הדמיה
איש קשר: stefromillard [at] gmail.com / u16048327 [at] tuks.co.za
מקום: 5-73, מדעי הטבע 1, אוניברסיטת פרטוריה

היינריך ואן דוונטר
יועצים: פרופ 'רוג'ר דין וד"ר איניין נטרג'אן
תחומי עניין: הערכת פרמטרים בייסית לטלסקופ אופק האירוע, למידת מכונה ופיזיקה חישובית.
הוֹרָאָה: עוזר הוראה ל- PHY 114, 124, 263, 210 ו- 300
איש קשר: hpdeventer [ב] gmail.com
מקום: 5-73, מדעי הטבע 1, אוניברסיטת פרטוריה

ז'אק סמולדרס
יועצים: פרופ 'רוג'ר דין וד"ר כריס קליגהורן (CIRG)
תחומי עניין: יישומים של למידת מכונה ואופטימיזציה באסטרונומיה חישובית
איש קשר: jacqsmulders [ב] gmail.com
מקום: 5-73, מדעי הטבע 1, אוניברסיטת פרטוריה

פרננדו ונטורה
יועצים: פרופ 'רוג'ר דין וד"ר קשיטיג' תוראט
תחומי עניין: איתור ולימוד מורפולוגיות גלקסיות רדיו אקזוטיות עם עניין להשתמש בלמידת מכונה כדי לאתר מקורות יוצאי דופן אלה
איש קשר: u16000936 [ב] tuks.co.za
מקום: 5-73, מדעי הטבע 1, אוניברסיטת פרטוריה

פול וילזנאך
יועצים: פרופ 'רוג'ר דין וד"ר ג'ק רדקליף
תחומי עניין: TBA
איש קשר: wilsenach11 [ב] gmail.com
מקום: 5-73, מדעי הטבע 1, אוניברסיטת פרטוריה

כבוד

ויליאם רסקאניה
יועצים: פרופ 'רוג'ר דין וד"ר קשיטג' תוראט
תחומי עניין: תצפית עמוקה של MeerKAT על מקור "בצורת X" עם זוג חורים שחורים, הגלקסיה NGC 326, וניתוח מורפולוגיית הסילון שלו
הוֹרָאָה: מורה עבור PHY 114 ו- PHY 124 איש קשר: w.rasakanya [a] gmail.com
מקום: 5-65, מדעי הטבע 1, אוניברסיטת פרטוריה

גרהם לורי
יועצים: פרופ 'רוג'ר דין
תחומי עניין: זיהוי HI באשכולות גלקסי
איש קשר: u17030394 [at] tuks.co.za.
מקום: 5-65, מדעי הטבע 1, אוניברסיטת פרטוריה

סטודנטים בעבר

פרסומים

ניתוח רב אורכי של שמי הרדיו החלשים (COSMOS-XS): אופי אוכלוסיית הרדיו הקלושה במיוחד
Algera, H. S. B., van der Vlugt, D., Hodge, J. A. et al. (כולל רדקליף, ג'יי) 2020, ApJ, 903, 2, 139 (קישור)

התגלית של MeerKAT על שריד רדיו באשכול המיזוג הדו-ממדי A2384
Parekh, V., Thorat, K., Kale, R. et al. 2020, MNRAS, 499, 1, 404 (קישור)

מעקב אחר המורפולוגיה של M87 * בשנים 2009-2017 באמצעות טלסקופ אופק האירוע
וילגוס, מאצ'יק, אקייאמה, קאזונורי, בלקבורן, לינדי ואח '. (כולל דין, ר 'ונטרג'אן, I.) 2020, ApJ, 901, 1, 67 (קישור)

תצפית MeerKAT-16 HI על גלקסיית ה- DLr WLM
Ianjamasimanana, R., Namumba, B., Ramaila, A. J. T. et al. (כולל Thorat, K.) 2020, MNRAS, 497, 4, 4795 (קישור)

GASP XXVI. HI Gas in מדוזות גלקסיות: המקרה של JO201 ו- JO206
Ramatsoku, M., Serra, P., Poggianti, B. M. et al. (כולל Thorat, K.) 2020, A & ampA 640, A22 (קישור)

MeerKATHI - צינור הפחתת נתונים מקצה לקצה עבור MeerKAT וטלסקופי רדיו אחרים
Józsa, G. I. G., White, S. V., Thorat, K. et al. 2020, ADASS XXIX יופיע ב- ASPC (קישור)

גישה הסתברותית לכיול פאזה - I. השפעות מבנה המקור על התאמת שוליים
Natarajan, I., Deane, R., van Bemmel, I. et al. 2020, MNRAS, 496, 801-813 (קישור)

סקר e-MERLIN Galaxy Evolution Survey (e-MERGE): סקירה ותיאור הסקר
Muxlow, T. W. B., Thomson, A. P., Radcliffe, J. F. et al. 2020, MNRAS, 495, 1, 1188 (קישור)

זרימה חוזרת הידרודינמית ברדיו גלקסי PKS בצורת X 2014-55
Cotton, W. D., Thorat, K., Condon, J. J. et al. (כולל דין, ר.) 2020, MNRAS, 495, 1, 1271 (קישור)

הדמיה של טלסקופ אופק אירוע של הבלייזר הארכיטיפי 3C 279 ברזולוציה קיצונית של 20 מיקרו-שנייה
קים, J-Y, Krichbaum, T. P., Broderick, A. E., et al. (כולל דין, ר 'ונטרג'אן, I.) 2020, A & ampA 640, A69 (קישור)

אימות תוכניות העברה רדיואטיביות עבור ה- EHT
Gold, R ,, Broderick, A. E., Younsi, Z. et al. (כולל דין, ר 'ונטרג'אן, I.) 2020, ApJ, 897, 2, 148 (קישור)

תמה: מסגרת הערכת פרמטרים לטלסקופ אופק האירועים
Broderick, A. E., Gold, R., Karami, M. et al. (כולל דין, ר 'ונטרג'אן, I.) 2020, ApJ, 897, 2, 139 (קישור)

חיפוש אחר AGN מוסתר ב- z

2 גלקסיות תת מילימטר
Chen, H., Garrett, M. A., Chi, S. (כולל רדקליף, J.) 2020, A & ampA, 638, A113 (קישור)

תצפיות רדיו ברזולוציה גבוהה של חמישה קוואזרים מסוג 2 שנבחרו באופן אופטי
קרזינגר, מ ', פריי, ס', פאראגי, ז 'ודיין, ר' 2020, סימטריה, 12, 4, 527 (קישור)

SYMBA: צינור ייצור נתונים סינתטי מקצה לקצה. הדמיית תצפיות טלסקופ אופק אירוע ב- M 87
Roelofs, F., Janssen, M., Natarajan, I. et al. (כולל דין, ר.) 2020, A & ampA, 636, A5 (קישור)

חוטי סינכרוטרון מכווצים המקשרים בין אונות הרדיו של ESO 137-006
Ramatsoku, M., Murgia, M., Vacca, V. et al. (כולל Thorat, K.) 2020, A & ampA, 636, L1 (קישור)

תובנה לשמי הרדיו החיצוניים והמשתנים של מיקרו ג'י על פני מספר עשורים
רדקליף, ג'ק פ., בסוויק, רוברט ג'יי, תומסון, א. פ. ואח '. 2019, MNRAS, 490, 3, 4024 (קישור)

תוצאות הטלסקופ האופק האירוע M87 הראשון ותפקיד ALMA
שיתוף פעולה עם טלסקופ אופק לאירועים, גודי, סי, צוות, ג ', אימפליצרי, ו', ואח '. (כולל דין, ר 'ונטרג'אן, I.) 2019, המסנג'ר, 177, 25 (קישור)

לימוד חורים שחורים במאזני אופק עם מערכי קרקע של VLBI
דואלמן, שפרד, בלקבורן, לינדי, דואלמן, שפרד ואח '. (כולל דיאן, ר.) 2019, עלון האגודה האמריקנית לאסטרונומיה, 51, 7, 256 (קישור)

פרויקט השוואת קוד מגנטהידרודינמי כללי אופק האירוע
פורט, אוליבר, צ'טרג'י, קושיק, נריין, ראמש ואח '. (כולל דין, ר 'ונטרג'אן, I.) 2019, ApJS, 243, 2, 26 (קישור)

תוצאות הטלסקופ אופק אירוע M87 ראשון. I. הצל של החור השחור הסופר-מסיבי
שיתוף פעולה עם טלסקופ אופק לאירועים, Akiyama, Kazunori, Alberdi, Antxon et al. (כולל דין, ר 'ונטרג'אן, I.) 2019, ApJ, 875, 1, L1 (קישור)

תוצאות הטלסקופ אופק אירוע M87 ראשון. II. מערך ומכשור
שיתוף פעולה עם טלסקופ אופק לאירועים, Akiyama, Kazunori, Alberdi, Antxon et al. (כולל דין, ר 'ונטרג'אן, I.) 2019, ApJ, 875, 1, L2 (קישור)

תוצאות הטלסקופ אופק אירוע M87 ראשון. III. עיבוד וכיול נתונים
שיתוף פעולה עם טלסקופ אופק לאירועים, Akiyama, Kazunori, Alberdi, Antxon et al. (כולל דין, ר 'ונטרג'אן, I.) 2019, ApJ, 875, 1, L3 (קישור)

תוצאות הטלסקופ אופק אירוע M87 ראשון. IV. הדמיה של החור השחור הסופר-מסיבי המרכזי
שיתוף פעולה עם טלסקופ אופק לאירועים, Akiyama, Kazunori, Alberdi, Antxon et al. (כולל דין, ר 'ונטרג'אן, I.) 2019, ApJ, 875, 1, L4 (קישור)

תוצאות הטלסקופ אופק אירוע M87 ראשון. V. המקור הפיזי של הטבעת הא-סימטרית
שיתוף פעולה עם טלסקופ אופק לאירועים, Akiyama, Kazunori, Alberdi, Antxon et al. (כולל דין, ר 'ונטרג'אן, I.) 2019, ApJ, 875, 1, L5 (קישור)

תוצאות הטלסקופ אופק אירוע M87 ראשון. VI. הצל והמסה של החור השחור המרכזי
שיתוף פעולה עם טלסקופ אופק לאירועים, Akiyama, Kazunori, Alberdi, Antxon et al. (כולל Deane, R. ו- Natarajan, I.) 2019, ApJ, 875, 1, L6 (קישור)

לקראת הגילוי הראשון של פליטת H I בעדשות חזקות
בלכר, טאריק, דין, רוג'ר, הייווד, איאן ואח '. 2019, MNRAS, 484, 3, 3681 (קישור)

הסינרגיה בין VLBI לאסטרומטריה של גאיה
van Langevelde, H., Quiroga-Nuñez, L. H., Vlemmings, W., et al. (כולל Natarajan, I. ו- Deane, R.) 2019, ההליכים של סימפוזיון הרשת ה- VLBI האירופי ה -14 (קישור)

חקר אסטרטגיות תת מערך עבור MeerKAT-VLBI
Qwabe, N. and Deane, R. 2019, ההליכים של סימפוזיון הרשת ה- VLBI ה -14 האירופי (קישור)

התקדמות ראשונית לעבר רדיומטרים של אדי מים בשילוב מישורי בעלות נמוכה
סטנדר, ט ', סרפונטין, וו., דין, ר' ואח '. 2019, Proc. SPIE 11043, הכנס החמישי בנושא חיישנים, MEMS ומערכות אלקטרו-אופטיות, (קישור)


מערכת הדמיה הזנה מערבית בשלבים מרחיבה את הראייה לאסטרונומיה ברדיו

עדכון המערך השלבים בן 19 האלמנטים שפותח על ידי NRAO CDL. אשראי: NRAO / AUI / NSF

כדי להאיץ את קצב הגילוי והחקירה של הקוסמוס, צוות רב-מוסדות של אסטרונומים ומהנדסים פיתח גרסה חדשה ומשופרת של מערכת הדמיה רדיו-אסטרונומיה לא שגרתית המכונה הזנת מערך בשלבים (PAF). מכשיר יוצא דופן זה יכול לסקור שטחים עצומים של השמים וליצור תצוגות מרובות של עצמים אסטרונומיים ביעילות שאין כמותה.

לא נראה כמו מצלמה או טכנולוגיות הדמיה מסורתיות אחרות כמו CCD בטלסקופים אופטיים או מקלטים בודדים בטלסקופי רדיו, עיצוב PAF חדש זה דומה ליער של אנטנות דמויות עץ מיניאטוריות המסודרות באופן שווה על לוח מתכת ברוחב מטר. כאשר הם מותקנים בטלסקופ רדיו חד-פעמי, מחשבים ומעבדי אות מיוחדים מסוגלים לשלב את האותות בין האנטנות ליצירת מצלמה רב-פיקסל וירטואלית.

סוג זה של מכשירים שימושי במיוחד במספר תחומים חשובים במחקר האסטרונומי, כולל חקר גז מימן הגשמי על הגלקסיה שלנו ובחיפושים אחר פרצי רדיו מהירים.

במהלך השנים, מתקני מחקר אחרים של אסטרונומיה ברדיו פיתחו עיצובי מקלטים בשלבים. אולם, רובם לא השיגו את היעילות הדרושה כדי להתחרות בתכנוני מקלט רדיו קלאסי, אשר מעבדים כל פעם אות אחד מנקודה אחת בשמיים. הערך של ה- PAF החדש הוא שהוא יכול ליצור תצוגות מרובות (או "קורות על השמיים", במונחים של אסטרונומיית רדיו) באותה יעילות כמו מקלט קלאסי, שיכול לאפשר סריקות מהירות יותר של מטרות אסטרונומיות מרובות.

מערכת שזה עתה פותחה עוזרת להעביר טכנולוגיית PAF מאזור מחקר מוזר לכלי יעיל ורב-תכליתי לחקר היקום.

הזמנת תצפיות בטלסקופ הבנק הירוק (GBT) של הקרן הלאומית למדע באמצעות עיצוב חדש זה מראה כי מכשיר זה עמד על כל יעדי הבדיקה וחרג מהם. היא גם השיגה את טמפרטורת רעש ההפעלה הנמוכה ביותר - בעיה מטרידה בדרך כלל לתצפיות ברורות על השמיים - של כל מקלט מערכים בשלבים עד כה. אבן דרך זו היא קריטית להעברת הטכנולוגיה מתכנון ניסיוני למכשיר תצפית מלא.

התוצאות מתפרסמות ב כתב עת אסטרונומי.

אינפוגרפיקה המדגימה את מתווה מקלט ה- Phased Array Feed החדש שעוצב ונבדק בטלסקופ הבנק הירוק. אשראי: NRAO / AUI / NSF S. Dangello

"כאשר אנו מסתכלים על כל טכנולוגיות המקלטים המדורגות בשלבים הפועלות או נמצאות בפיתוח, העיצוב החדש שלנו מעלה את הרף באופן ברור ומעניק לקהילת האסטרונומיה דרך חדשה ומהירה יותר לערוך סקרים רחבי היקף", אמרה אניש רושי, מהנדסת אסטרונומים עם המצפה הלאומי לרדיו אסטרונומיה (NRAO) וחבר בצוות העיצוב.

ה- PAF החדש תוכנן על ידי קונסורציום של מוסדות: המעבדה המרכזית לפיתוח של ה- NRAO, המצפה של בנק ירוק ואוניברסיטת בריגהאם יאנג.

"העבודה השיתופית שנעשתה בתכנון, בנייה ובסופו של דבר אימות מערכת מדהימה זו היא מדהימה באמת", אמר מנהל ה- NRAO, טוני ביזלי. "זה מדגיש את העובדה שטכנולוגיית אסטרונומיית רדיו חדשה ומתפתחת יכולה להיות בעלת השפעה עצומה על המחקר."

העיצוב החדש של PAF מורכב מ -19 אנטנות דיפול, מקלטי רדיו הדומים למטריות מיניאטוריות ללא כיסוי. דיפול, שפירושו בפשטות "שני קטבים", הוא סוג האנטנה הבסיסי ביותר. אורכו קובע את התדר - או אורך הגל של אור הרדיו - שהוא מסוגל לקבל. במערכת הרדיו PAF, עוצמת האות יכולה להשתנות על פני מערך המערך. על ידי חישוב אופן קבלת האות על ידי כל אחת מהאנטנות, המערכת מייצרת את מה שמכונה "פונקציית התפשטות נקודה" - למעשה, דפוס של נקודות המרוכזות באזור אחד.

מעבדי המחשב והאותות של ה- PAF יכולים לחשב עד שבע פונקציות של התפשטות נקודה בכל פעם, מה שמאפשר למקלט לסנתז שבע קרנות בודדות בשמיים. העיצוב החדש גם מאפשר לחפיפה של אזורים אלה, ויוצר תצוגה מקיפה יותר של אזור החלל הנסקר.

"פרויקט זה מאגד במכשיר אחד תכנון מקלט חדשני ורעוש נמוך, טכנולוגיית רדיו דיגיטלית רב ערוצית מהדור הבא וטכנולוגיות מתקדמות ומערכות שלבים," אמר ביל שיליו, ראש קבוצת PAF במשרד המעבדה המרכזית לפיתוח של NRAO.

הערך האסטרונומי של המקלט הוכח על ידי תצפיות GBT על הפולסר B0329 + 54 ועל ערפילית הרוזטה, אזור יוצר כוכבים של שביל החלב מלא בגז מימן מיונן.

כוח פיתוח ומחשוב נוסף יכול לאפשר לאותו תכנון לייצר מספר גדול עוד יותר של קורות בשמיים, ולהרחיב מאוד את התועלת שלו.


איור 1 רזולוציה זוויתית של טלסקופי רדיו לעומת זמן. סמלים פתוחים מתייחסים למכשירים שהיו מסוגלים למדוד רק את הגודל הזוויתי הכללי. סמלים סגורים מתייחסים למכשירי הדמיה. טלסקופי צמצם מלאים מוצגים באינטרפרמטרים של אלמנטים מחוברים בשחור ומערכים באינטרפרומטרים ירוקים המקושרים ברדיו באינטפרפרומטרים להקלטת קלטת מתנד עצמאית בצבע חום. הנסתרות הירחיות הן בכתום וההערכות ממינונים יונוספריים (○), בין כוכבי לכת (□) או מנצנצים בין כוכבים (Δ) הן באדום. In each case, the effective resolution is taken as λ/D for a two-element interferometer, 1.2 (λ/D) for a filled aperture telescope, and 0.7 (λ/D) for a multi-element array. Important performance factors ignored in this presentation include wavelength, collecting area, and sensitivity.

איור 2 Illustration showing the improvement over the past half century in imaging the radio galaxy Cygnus A. (a) 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). (ג) Observations with the 5-km radio telescope at 6 cm (Hargrave & Ryle 1974). (ד) 6-cm VLA observations of Perley et al. (1984). (e) Same as in (ד) but with CLEANing. (f) Same as (ד) with CLEANing and self-calibration. (ז) Self-calibrated CLEAN 6-cm image based on more extensive VLA observations by Carilli and Perley (see Carilli & Harris 1996). (ח) Image of the nuclear region made with a 13-station global array working at 1.3 cm by Krichbaum et al. (1998). (אני) 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.
<br></br>

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.


Contents

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.

This article about a scientific organization is a stub. You can help Wikipedia by expanding it.

This article about a North Rhine-Westphalian building or structure is a stub. You can help Wikipedia by expanding it.


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.


צפו בסרטון: Observatório de Radioastronomia e Astrofísica (יָנוּאָר 2022).