Как в 1950-х годах радиоастрометрические координаты с переносными антеннами были настолько точными, что их можно было сопоставить с их тусклыми оптическими аналогами (квазарами)?

На мой вопрос Почему квазары так далеко, что их нельзя было оптически разрешить в 1950-х годах? Я включил следующий короткий абзац, но затем зачеркнул второе предложение и добавил скобки на основе комментария @DavidTonhofer .

Так что сегодня вместо «квазизвездная» мы могли бы просто сказать «неразрешенная». Свет похож на звездный, потому что свет от галактик имеет сильную звездную составляющую. (это второе предложение оспаривается в комментариях)

Затем я прочитал дальше и нашел этот краткий, но информативный исторический отчет на странице Центра астрофизики Джодрелл Бэнк Манчестерского университета. MKI и открытие квазаров :

Первоначально радиоисточники наблюдались в телескопы относительно близко друг к другу. В этом случае картина интерференционных полос очень широкая и превышает типичный угловой размер радиоисточников, поэтому практически все они дают интерференционные полосы. Однако по мере того, как телескопы раздвигаются, расстояние между полосами становится меньше, и полосы от многих радиоисточников сначала уменьшаются по амплитуде, а затем исчезают. Разделение телескопов при уменьшении амплитуды полос от каждого источника (и длины волны наблюдаемых радиоволн) позволило определить угловой размер радиоисточников.

К удивлению астрономов, у многих из них были обнаружены чрезвычайно малые угловые размеры — настолько малые, что их изображения на фотопластинке выглядели бы как изображения звезд. Затем была проделана большая работа по определению точного местоположения этих объектов, и, наконец, стало возможным получить их спектры. Они не были похожи на спектры звезд или галактик и некоторое время оставались загадкой. В конце концов стало понятно, что причина столь разных спектров заключалась в том, что объекты находились так далеко, что их свет сильно смещался в красную сторону. Они находились на очень большом расстоянии от нас, поэтому неудивительно, что их изображения были такими маленькими!

Поскольку их изображения были похожи на изображения звезд, их назвали квазизвездными объектами или сокращенно квазарами .

Вопрос: Каким образом в конце 1950-х гг. удалось установить астрометрические положения этих радиоисточников с такой точностью, чтобы их можно было однозначно отнести к тусклым звездообразным пятнам на фотоэмульсиях?

25-футовый переносной радиотелескоп, используемый в банке Джодрелл.25-футовый переносной радиотелескоп

Ответы (1)

Во многих случаях в астрономии есть разница между точным определением положения чего-либо и просмотром подробной структуры этого объекта. В первом случае вам нужно найти центр тяжести изображения. Таким образом, даже с относительно грубым пространственным разрешением вы часто можете получить очень точные положения, потому что вы можете очень хорошо центрировать изображения. (EDIT: Однако это может не относиться к ранним радионаблюдениям, потому что радиотелескопы с одной тарелкой не формируют изображения.)

В частности, для 3C273, первого идентифицированного квазара, Википедия говорит , что его положение было уточнено с помощью лунного покрытия. Этот метод включает в себя наблюдение источника по мере приближения Луны к нему и определение точного момента, когда он исчезает за краем Луны. Здесь нужно точно измерять время и очень хорошо знать путь Луны.

Также см. этот ответ на вопрос. Проводилась ли когда-нибудь радиоастрономия на объектах, которые кажутся очень близкими к Луне? Этого избегают?

Первым радиоисточником, имеющим связанный с ним звездообразный оптический аналог, был 3C84, и это было сделано путем точного измерения радиоположения с использованием интерферометрии , т.е. объединения сигналов от нескольких телескопов.

Так что я думаю, что на самом деле это было невозможно с радиотелескопами с одной тарелкой в ​​1950-х годах и требовало более продвинутых технологий, которые появились немного позже.

интерферометрия обеспечивает разрешение , но для получения астрометрических положений вам не нужна значительная калибровка или ссылки на другие источники?
Почему бы вам не знать, куда вы указываете свое блюдо? Вы всегда можете выровнять небольшой оптический телескоп для калибровки
@uhoh Правильно - в этой статье обсуждается калибровка радиоинтерферометра Owens Valley для измерения точных положений в ту эпоху. Это довольно технично, но суть в том, что они использовали радиоисточники с известными позициями, либо те, у которых были очевидные оптические аналоги (например, радиогалактики), либо объекты, чьи радиопозиции уже были точно измерены, например, с помощью лунного затмения или других интерферометров.
@planetmaker Вы не можете совместить оптический телескоп с 90-футовой радиотарелкой с требуемым уровнем точности; с большой тарелкой нет какой-либо очевидной большой механической части, указывающей точно в центр тарелки для выравнивания. Даже совместное использование двух оптических телескопов требует значительной настройки и калибровки, чтобы обеспечить их совмещение на уровне угловых секунд. Если вы посмотрите на картинку выше, то увидите, что было бы сложно прикрепить отдельный телескоп и убедиться, что он направлен точно в том же направлении.
Спасибо! Я люблю читать старые научные статьи. Авторы действительно нашли время и место, чтобы объяснить подробно и простым языком. В документе в вашем комментарии, используя базовые линии 60, 120 и 480 метров на линии север-юг на частоте 960 МГц, они улучшили определение склонения каталогизированных радиоисточников, используя «вращение лепестка», означающее, а не просто время плоских интерференционных полос (в масштабе минут) они медленно увеличивали относительную фазу между двумя сигналами, чтобы добавить смещение к частоте биений, и использовали период «вращения» для сравнения с записанными пересечениями нуля.