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Interferometría
¿Qué es la interferometría de radio y cómo
podemos obtener imágenes del cielo a partir
de ella?
El descubrimiento e implementación de esas
técnicas le valió el Premio Nobel de Física a
Martin Ryle.
Acá les presentaremos una descripción
simplificada de la técnica de interferometría
radioastronómica.
La radiación electromagnética (luz, ondas de radio,
rayos X, etc) se transmite en forma de ondas
Las ondas están caracterizadas por l,
su longitud de onda
Very Large Array
La señal de cada par de antenas se multiplica e integra
en el tiempo. ¿Qué signo tiene el número resultante?
La señal de cada par de antenas se multiplica e integra
en el tiempo. ¿Qué signo tiene el número resultante?
El nombre de intereferometría viene de que
hacemos que las ondas “interfieran” entre sí.
Las imágenes en el cielo son bi-dimensionales,
pero para entender lo que hace el interferómetro,
imaginemos una imagen uni-dimensional:
0
2
5
11
7
3
0
0
El interferómetro no “detecta” cada uno de los
números de manera individual, sino sumas de
ellos en distintas combinaciones.
¿Será posible recuperar los números
originales a partir de esas sumas?
¿En que consiste el taller de Interferometría?
1. Pongan 4 números cualesquiera en el renglón que dice “FUENTE”.
Estos 4 números representan a la fuente, es lo que queremos
averiguar.
2. El interferómetro no detecta estos 4 números directamente, sino que
detecta “sumas” de estos números. Para simular lo que detecta el
interferómetro, tomamos los números de la “FUENTE” y los
multiplicamos por los números del renglón que dice 1 (el primero
con el primero, el segundo con el segundo, etc.) y sumamos los 4
productos. Esta suma la ponemos en el primer cuadro del renglón que
dice “VISIBILIDADES” (así se conoce a los números que mide el
interferómetro). Repetimos el proceso con los renglones que dicen 2,
3, y 4 hasta llenar el renglón de las “VISIBILIDADES”. Esto es lo
que mide el inteferómetro.
3. Aparentemente, las “VISIBILIDADES” no tienen suficiente
información para recuperar como es la “FUENTE”.
4. Afortunadamente, no es así y si se puede recuperar la secuencia
de números de la “FUENTE”. Para ésto, tomamos los números
que hay en las “VISIBILIDADES” y les hacemos el mismo
proceso que le hicimos a los números de la “FUENTE” y vamos
poniendo los números resultantes en el renglón que dice
“IMAGEN”. Los números de “IMAGEN” deben de ser idénticos
a los de “FUENTE”.
5. ¿A qué creen que se debe el que estas dos transformaciones
matemáticas nos hayan devuelto los números originales?
La resolución angular de un interferómetro mejora
(o sea se hace mas pequeña) conforme separamos
mas a las antenas que forman el interferómetro.
 l/D
Les mostraré una secuencia de imágenes de la
misma región del cielo tomadas a una
longitud de onda de 3.6 cm, pero con
D = 3, 10, y 30 km.
D=
3 km
D=
10 km
D=
30 km