Apakah ada batas atas kosmik, alih-alih teknologi, yang dapat diselesaikan teleskop?

Interferometer radio ruang angkasa dapat memiliki garis dasar jutaan kilometer, tetapi adakah titik di mana garis dasar yang lebih besar tidak meningkatkan resolusi lagi karena foton yang diamati terdistorsi sebelum mereka tiba? Pertanyaan ini berkaitan dengan batasan resolusi teknologi. Saya malah bertanya tentang batasan kosmik karena misalnya gas antarbintang dan ekstragalaktik yang mencerai-beraikan cahaya.

Makalah ini tentang hasil dari interferometer ruang RadioAstron / Bumi jauh di atas nilai gaji saya, tetapi tampaknya tentang masalah ini. Ringkasan eksekutif mengatakan:

Pada baseline yang lebih panjang hingga 235.000 km, di mana tidak ada deteksi interferometrik dari disk hamburan akan diharapkan, visibilitas yang signifikan diamati dengan amplitudo yang tersebar di sekitar nilai konstan. Deteksi ini menghasilkan penemuan substruktur dalam gambar scatter-extended yang lengkap dari sumber pointlike, PSR B0329 + 54. Mereka sepenuhnya atribut properti media antarbintang.

T: "Apakah ada batas atas kosmik, alih-alih teknologi, terhadap apa yang dapat diselesaikan teleskop?

Interferometer radio antariksa bisa memiliki garis dasar jutaan kilometer, tetapi apakah ada titik di mana garis dasar yang lebih besar tidak memperbaiki resolusi lagi karena foton yang diamati terdistorsi sebelum mereka tiba? '

Deviasi dari muka gelombang dari spektrum benda hitam dan proses yang membuatnya dipahami dengan baik, fase-fase gelombang depan yang masuk dapat diukur untuk meningkatkan arah dan mengurangi distorsi. Korelasi dari berbagai frekuensi memungkinkan deteksi distorsi dalam jumlah kecil.

Lihat: " Evolusi distorsi spektral CMB di awal Semesta " (29 September 2011), oleh J. Chluba, RA Sunyaev dan Video: " Distorsi spektral CMB dan apa yang mungkin kita pelajari tentang alam semesta awal ", oleh Jens Chluba, dan " Sains dengan distorsi spektral CMB " (27 Mei 2014), oleh Jens Chluba.

Metode ini dijelaskan dalam makalah " Cosmic Microwave Background constraint pada penghancuran sisa partikel relik " (9 Agustus 2000), oleh McDonald, Scherrer, dan Walker, halaman 2:

"Dalam makalah ini kami menghitung energi yang disuntikkan ke CMB dengan memusnahkan partikel sebagai fungsi dari massa dan tingkat pemusnahannya (yaitu, produk penampang dan kelimpahan kuadrat). Kami memperoleh kendala pada sifat-sifat partikel dengan membandingkan dengan batas yang diamati potensi kimia ( ) distorsi, dan Compton- distorsi (§II). Kami membandingkan kendala kendala yang sama diperoleh dari produksi deuterium oleh photodissociation helium primordial (§III.A), dan dari latar belakang difus foton diproduksi setelah rekombinasi oleh pemusnahan ekstragalaktik (§III.B), dan pemusnahan di Bima Sakti halo (§III.C).$\mu$$y$

II DISTORSI SPEKTRUM ENERGI CMB

Kami mempertimbangkan terlebih dahulu efek produk penghancuran pada spektrum energi CMB. Distorsi spektrum terjadi dalam dua langkah: pertama produk penghancuran energi tinggi cepat membuang energi mereka ke dalam foton latar belakang dan elektron, dan kemudian latar belakang energi rendah berkembang lebih lambat dalam upaya untuk mengembalikan spektrum Planck. Permanen distorsi yang dihasilkan setelah mudah dipahami dengan cara berikut: Spektrum Planck dengan kepadatan nomor foton yang diberikan harus memiliki kerapatan energi tertentu. Untuk$z ≃ 10^6$$z ≃ 10^6$, proses nonconserving foton (hamburan Compton ganda dan bremsstrahlung) tidak efisien dalam plasma latar belakang. Karena itu, jika energi disuntikkan ke CMB tetapi bukan jumlah foton yang benar, spektrum Planck tidak dapat dipulihkan. Kami sekarang mendiskusikan secara lebih rinci bentuk distorsi yang dihasilkan dalam interval pergeseran merah yang berbeda. ... '

Lihat: " Tawaran Teknologi Baru untuk Memperluas Visi untuk Astronomi Radio ". Bahkan antena kecil sangat mampu, antena kecil ini dapat melihat dalam tujuh arah secara bersamaan:

^{[Klik gambar untuk memperbesar]}

Optik adaptif digunakan dengan beberapa teleskop optik, tidak ada alasan untuk tidak menerapkan algoritma yang sama pada VLBI.

" Adaptive Optics: ESO's Very Large Telescope melihat cahaya empat kali lebih dulu (laser) " (07/11/2016):

"... bahkan pada situs optik terbaik di Bumi seperti KTT Cerro Paranal setinggi 2600 m atau puncak Mauna Kea 4205 m di Hawaii, variasi indeks bias di atmosfer mengarah ke resolusi terbatas penglihatan 0,4 arcsec di kontras dengan resolusi terbatas difraksi teoritis kurang dari 0,02 arcsec untuk teleskop VLT 8,2 m .

" PKS 1954-388: Deteksi RadioAstron pada 80.000 km Baseline dan Pengamatan Multiwavelength " (5 Mei 2017), oleh Edwards, Kovalev, Ojha, An, Bignall, Et al .:

" 1 PENDAHULUAN

Tantangan utama dalam astronomi adalah perjuangan untuk mengamati objek dengan resolusi sudut yang berhasil menyelidiki mekanisme fisik yang mendasarinya. Semakin panjang gelombang radio-astronomi pada awalnya membuat pencarian untuk resolusi sudut tinggi lebih sulit, tetapi relatif mudahnya mempertahankan informasi fase memungkinkan teknik Very Long Baseline Interferometry (VLBI). Intercontinental VLBI secara rutin mencapai resolusi sudut skala miliarececond , dan memperluas garis dasar antara teleskop ke ruang angkasa, dengan teleskop berbasis satelit, saat ini menghasilkan resolusi sudut tertinggi yang dicapai dalam astronomi. "

Ada kertas yang lebih baru dari yang Anda tautkan, menggunakan garis dasar yang lebih panjang, dengan hasil yang lebih baik. Lihat: " PSR B0329 + 54: Substruktur dalam gambar yang tersebar luas ditemukan dengan RadioAstron pada garis dasar hingga 330.000 km " (13 September 2016), oleh Popov, Bartel, Gwinn, Johnson, Andrianov, Fadeev, Et al., Kesimpulannya di halaman 8:

" 7 RINGKASAN DAN KESIMPULAN

Di sini kami merangkum pengamatan dan hasil kami dan memberikan kesimpulan kami.

(i) Kami melakukan pengamatan VLBI terhadap PSR B0329 + 54 dengan RadioAstron pada 324 MHz pada garis dasar yang diproyeksikan hingga 330.000 km atau 350 M . Tujuan kami adalah untuk menyelidiki sifat hamburan ISM yang memengaruhi pengamatan radio dari semua sumber langit. Sementara hasil pengamatan tersebut secara umum dipengaruhi oleh konvolusi struktur sumber dengan proses hamburan, pulsar sebenarnya adalah sumber seperti titik dan tanda tangan dalam hasil pengamatan dapat langsung berhubungan dengan sifat hamburan ISM.$\lambda$

(ii) Fungsi visibilitas pada garis dasar tanah-tanah yang pendek memanifestasikan lonjakan terang tunggal dalam ruang laju tunda yang menghilang pada garis dasar tanah-ruang yang panjang. Dengan demikian, disk hamburan PSR B0329 + 54 sepenuhnya diselesaikan pada garis dasar ruang angkasa 15.000 hingga 30.000 km. FWHM dari diameter sudut adalah 4,8 ± 0,8 mas pada 324 Hz.

(iii) Skala panjang difraksi atau ukuran tempat difraksi dekat Bumi adalah 17.000 ± 3.000 km.

(iv) Dengan asumsi penyimpangan turbulen dan skala besar dalam plasma, layar hamburan efektif terletak pada d / D = 0,6 ± 0,1 atau agak lebih dari setengah jarak dari Bumi ke pulsar.

(v) Pada baseline yang diproyeksikan lebih lama, hingga 330.000 km, amplitudo visibilitas yang signifikan terdeteksi, meskipun tidak ada yang diharapkan dari disk hamburan . Mereka tersebar di sekitar rata-rata yang tetap sekitar konstan hingga baseline terpanjang. Hasil ini menunjukkan bahwa substruktur ditemukan dalam gambar tersebar luas PSR B0329 + 54. "

Pertanyaan terakhir Anda:

T: "Saya malah bertanya tentang batasan kosmik karena misalnya gas antarbintang dan ekstragalaktik yang menyebarkan cahaya."

Karena Anda melihat begitu banyak frekuensi dari begitu banyak sudut untuk jangka waktu yang lama, sangat mungkin untuk menggunakan superkomputer untuk melihat (sekitar) atom, kabut, debu.

Berikut beberapa penjelasan orang awam:

Video Ted Talks: " Lihat gerakan tak terlihat, dengarkan suara diam "

CNN YouTube: " Teknologi baru membuat pasukan tidak terlihat "

Teknologi Ascendent YouTube " Inframerah Termal & CCTV Terlihat PTZ Kamera Pemantauan & Pendeteksi Kebakaran Melihat Melalui Asap & Kabut Asap "