Der Geek-Atlas (German Edition)

zentralem Reflektor
    Die Daten der Antennen werden kombiniert, um ein Radiobild des Himmels zu erzeugen. Während sich die Erde dreht, werden weitere
     Radiobilder aus unterschiedlichen Winkeln erstellt. Dadurch kann ein genaueres Bild der beobachteten Radioquellen erzeugt
     werden.
    Wenn Sie das Very Large Array besuchen, sollten Sie mit dem Besucherzentrum beginnen. Hier sehen Sie ein kurzes Video mit
     einer Einführung in die Radio-astronomie und einer Erläuterung der Technik, die zum Aufbau eines Radiobildes mittels mehrerer
     Antennen verwendet wird (Interferometrie). Kindern wird ein nettes Experiment vorgeführt, bei dem zwei Parabolantennen sich
     direkt gegenüber stehen. Wenn man nun etwas in eine Antenne flüstert, ist dieses Flüstern in der anderen Antenne deutlich
     zu hören. Auch Fotografen sind am Very Large Array herzlich willkommen. Denken Sie bei einem Besuch unbedingt daran, ihr Mobiltelefon
     auszuschalten – die Antennen sind sehr empfindlich und selbst kleine Mobiltelefone können sie stören.
    Praktische Informationen
    Besucherinformationen finden Sie unter http://www.vla.nrao.edu/ . Das Very Large Array bietet zweimal im Jahr besondere Führungen an, die mit denen der Trinity Test Site zusammenfallen (siehe Kapitel 106 ). Die zwei Orte liegen etwa zweieinhalb Autostunden voneinander entfernt.
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    Interferometrie
    Teleskope (optische ebenso wie Radioteleskope) sind aufgrund der Diffraktion in ihrer Auflösung beschränkt. Ein Teleskop,
     mit dem ein entfernter Stern beobachtet wird, entspricht einem Lichtpunkt, der durch ein kleines Loch wandert, und erzeugt
     ein Diffraktionsmuster, das als Beugungsscheibchen ( Abbildung 107.3 ) bezeichnet wird.
    Abbildung 107.3 An Airy disc
    Die minimale Auflösung des Teleskops wird durch die Überlagerung der Beugungsscheibchen der unterschiedlichen beobachteten
     Lichtpunkte bestimmt. Jeder Punkt erzeugt ein Beugungsscheibchen – um die beiden Punkte unterscheiden zu können, darf das
     Maximum (der helle Teil im Zentrum eines Beugungsscheibchens) nicht näher als am ersten Minimum (dem innersten dunklen Streifen)
     des zweiten Scheibchens liegen.
    Je größer das Teleskop, desto besser die Auflösung. Doch der Bau von Teleskopen, die über die zur Beobachtung entfernter Sterne
     notwendige Größe verfügen, ist entweder sehr teuer oder schlicht unmöglich.
    Wenn jedoch zwei Teleskope verwendet werden, kann man eine Lichtquelle (etwa einen Stern) beobachten und die beiden Bilder
     dann überlagern, um ein Muster dunkler und heller Streifen zu erzeugen, die der Interferenz der gleichen Lichtwelle entsprechen,
     die an verschiedenen Stellen empfangen wurde. Etwas ganz ähnliches geschieht beim bekannten Doppelspaltexperiment (siehe Abbildung 107.4 ), bei dem das Licht einer Lampe durch zwei Spalten geleitet wird und ein Interferenzmuster erzeugt.
    Abbildung 107.4 Doppelspaltexperiment
    Das Interferenzmuster kann genutzt werden, um das Lichtmuster z. B. eines beobachteten Sterns zu rekonstruieren, wobei die
     Auflösung vom Abstand der beiden Schlitze (oder Teleskope) abhängt. Der Abstand zwischen den dunklen und hellen Streifen und
     die Art und Weise, wie sie sich unterscheiden, kann verwendet werden, um die Struktur des beobachteten Lichts zu bestimmen.
    Bei der Radioastronomie wird die gleiche Technik – Interferometie – verwendet, es werden aber Radiowellen anstelle von Licht
     untersucht. Zwei Antennen sind auf den gleichen Punkt am Himmel gerichtet und ein Interferenzmuster wird aus den Beobachtungen
     erzeugt. Da die Radiowellen an den beiden Antennen zu leicht unterschiedlichen Zeiten eintreffen, werden sehr genaue Atomuhren
     zur Synchronisation der empfangenen Signale verwendet. Dabei wird ein Signal verzögert, bis es mit dem anderen übereinstimmt.
     Dann wird das Interferenzmuster erzeugt (siehe Abbildung 107.5 ).
    Abbildung 107.5 Zwei Antennen
    Bei einem Array von Radioteleskopen steuert jedes Teleskop-Paar Informationen zu den empfangenen Radiosignalen über die gerade
     Verbindungslinie zwischen den beiden Teleskopen bei. Um qualitativ hochwertige Bilder des Himmels zu erzeugen, müssen die
     Antennen entweder bewegt werden, sodass ein Bild aus vielen Linien erzeugt wird, oder man verwendet viele Teleskop-Paare.
     Weil sich die Erde bewegt, kann man zusätzliche Untersuchungen anstellen, indem man die gleichen Radioquellen beobachtet,
     während sich die Erde dreht.
    Die Interferenzmuster werden verwendet, um die Helligkeit