Radiointerferometro: differenze tra le versioni

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[[File:Overzicht radiotelescoop op voormalig kamp Westerbork - Hooghalen - 20420133 - RCE.jpg|miniatura|Alcuni radiointerferometri all'ex osservatorio di Westerbork, Paesi Bassi]]

{{S|astronomia}}

Il '''radiointerferometro''' è uno strumento [[astronomia|astronomico]] derivato da più [[radiotelescopio|radiotelescopi]] che serve a determinare la posizione e la struttura geometrica e fisica delle [[radiosorgente|radiosorgenti]]. Gli interferometri funzionano secondo i principi dell'[[interferometria]].<ref name=HariharanBasics2007>{{Cita libro|cognome=Hariharan|nome=P.|titolo=Basics of Interferometry|anno=2007|url=https://archive.org/details/basicsofinterfer0000hari_j8r4|data=2007|editore=Elsevier Inc.|isbn=978-0-12-373589-8}}</ref>

Esistono radiointerferometri di svariate dimensioni: il [[Very Large Array]], nel [[Nuovo Messico]], ad esempio, ha una dimensione di circa 21 km, mentre il [[Very Long Baseline Array|VLBA]] corrisponde ad una antenna virtuale grande quanto l'intero pianeta [[Terra]].

==Principi di funzionamento==

I radiointerferometri nascono dal bisogno di aumentare la risoluzione nelle osservazioni nella banda radio. Il raggio del disco di diffrazione entro cui è possibile osservare è fornito dalla legge derivata dalla [[formula di Dawes]]:<ref name=skyandtelescope2017-03-01>{{cita news|url= https://www.skyandtelescope.com/observing/pushing-limits-a-spring-sky-double-star-romp/|titolo=Pushing Limits: A Spring Sky Double Star Romp|opera=Sky and Telescope magazine|autore=Bob King|data=1º marzo 2017|urlarchivio=|dataarchivio=|accesso=12 febbraio 2020|urlmorto=}}</ref>

<math> R = 1.22 \frac {\lambda}{D} </math>

Dove λ corrisponde alla [[lunghezza d'onda]] a cui si osserva, e D al diametro dell'antenna. È dunque evidente che per ottenere una migliore risoluzione occorre osservare con strumenti di grandi dimensioni. In particolare nella banda radio occorrono parabole molto grandi, perché le onde radio hanno lunghezza d'onda variabile da qualche millimetro a parecchi chilometri. Per questo sono stati costruiti strumenti come il [[Very Large Array|VLA]], in cui vengono fatti interferire i segnali provenienti da 27 antenne.

== Radiointerferometri ==

I radiointerferometri più piccoli, come VLA, funzionano in modo relativamente semplice. Consideriamo il sistema più semplice, formato da due antenne collegate fra loro che ricevono un segnale proveniente dallo stesso oggetto. È ovvio che il [[fronte d'onda]] non colpisce le due antenne contemporaneamente, dunque si misurerà un ritardo fra le onde radio. I segnali ricevuti vengono inviati ad uno strumento detto ''correlatore'', che li fa interferire ottenendo una figura a frangia d'interferenza. Tale figura viene poi studiata per trarre le conclusioni sull'oggetto.

Il [[Very Large Array|Karl Guthe Jansky Very Large Array]] (VLA) è un raggruppamento di [[radiotelescopio|radiotelescopi]] entrati in funzione nel [[1980]] e situato a [[Socorro (Nuovo Messico)|Socorro]], nel [[Nuovo Messico]]. Prende il nome dall'[[Karl Guthe Jansky|omonimo fisico]], pioniere della [[radioastronomia]].<ref name=":1">{{Cita web|url=https://www.nrao.edu/pr/2012/jansky/|titolo=Iconic Telescope Renamed to Honor Founder of Radio Astronomy|lingua=en|accesso=27 aprile 2019}}</ref>

Per quanto riguarda le reti di interferometri, come VLBA, esse funzionano in modo piuttosto diverso, perché è impossibile collegare fisicamente dei radiotelescopi posti a grande distanza l'uno dall'altro. Ciascuna antenna registra la posizione del [[vettore di Poynting]], ovvero la posizione dei campi elettrico e magnetico che formano l'onda radio, nello stesso istante, regolandosi con un [[orologio atomico]]. Noti questi dati, è possibile far interferire i segnali in un momento successivo, ottenendo ancora una figura di interferenza. Strumenti simili possono però operare solamente a grandi lunghezze d'onda; nelle onde elettromagnetiche a [[frequenza]] più alta, come la luce visibile, le informazioni contenute nel vettore di Poynting vengono perse non appena il fronte d'onda colpisce il telescopio.

I radiointerferometri più piccoli, come VLA, funzionano in modo relativamente semplice. Consideriamo il sistema più semplice, formato da due antenne collegate fra loro che ricevono un segnale proveniente dallo stesso oggetto. È ovvio che il [[fronte d'onda]] non colpisce le due antenne contemporaneamente, dunque si misurerà un ritardo fra le onde radio. I segnali ricevuti vengono inviati ad uno strumento detto ''correlatore'', che li fa interferire ottenendo una figura a frangia d'interferenza. Tale figura viene poi studiata per trarre le conclusioni sull'oggetto.

Il [[Very Long Baseline Array]] (VLBA) è ad oggi il più grande [[radiotelescopio]] [[Interferometria|interferometrico]] esistente al mondo. Venne inaugurato nel [[1994]] dal [[National Radio Astronomy Observatory]] e costò circa 85 milioni di dollari.<ref>{{Cita web|url=https://www.seattletimes.com/seattle-news/seeking-the-universe-from-an-apple-orchard-in-brewster/|titolo=Seeking the universe from an apple orchard in Brewster|data=29 aprile 2010|lingua=en}}</ref>

Per quanto riguarda leLe reti di interferometri, come VLBA, esse funzionano in modo piuttosto diverso, perché è impossibile collegare fisicamente dei radiotelescopi posti a grande distanza l'uno dall'altro. Ciascuna antenna registra la posizione del [[vettore di Poynting]],<ref name="Poynting1884">{{Cita pubblicazione|cognome= Poynting|nome=John Henry|wkautore=John Henry Poynting|titolo=On the Transfer of Energy in the Electromagnetic Field|rivista=Philosophical Transactions of the Royal Society of London| volume = 175|anno=1884|pp=343-361| doi = 10.1098/rstl.1884.0016}}</ref> ovvero la posizione dei campi elettrico e magnetico che formano l'onda radio, nello stesso istante, regolandosi con un [[orologio atomico]]. Noti questi dati, è possibile far interferire i segnali in un momento successivo, ottenendo ancora una figura di interferenza. Strumenti simili possono però operare solamente a grandi lunghezze d'onda; nelle onde elettromagnetiche a [[frequenza]] più alta, come la luce visibile, le informazioni contenute nel vettore di Poynting vengono perse non appena il fronte d'onda colpisce il telescopio.

Il risultato è una mappa dell'area osservata che idealmente ha la stessa risoluzione di quella ottenuta da un radiotelescopio con un diametro pari alla distanza delle singole antenne dell'interferometro.

Strumenti simili possono però operare solamente a grandi lunghezze d'onda; nelle onde elettromagnetiche a [[frequenza]] più alta, come la [[Spettro visibile|luce visibile]], le informazioni contenute nel vettore di Poynting vengono perse non appena il fronte d'onda colpisce il telescopio.

==Note==

<references/>

== Voci correlate ==

* [[Interferometria]]

* [[categoria:Radioastronomia]]

* [[Radiotelescopio]]

== Altri progetti ==

{{Interprogetto|etichetta=radiointerferometro|wikt=radiointerferometro}}

== Collegamenti esterni ==

* {{Collegamenti esterni}}

{{Portale|astronomia}}

[[categoria:Radioastronomia]]

[[Categoria:Radioastronomia]]

[[categoriaCategoria:Strumenti astronomici]]