Существует ли космический, а не технологический верхний предел того, что может разрешить телескоп?

В: «Существует ли космический, а не технологический, верхний предел того, что может разрешить телескоп?

Космические радиоинтерферометры могут иметь базовую линию в миллионы километров, но есть ли точка, в которой большая базовая линия больше не улучшает разрешение, потому что наблюдаемые фотоны искажаются до того, как они прибывают?

Отклонение волнового фронта от спектра черного тела и процессы, которые их создают, достаточно хорошо изучены, можно измерить фазы входящих волновых фронтов, чтобы улучшить направленность и уменьшить искажение. Корреляция различных частот позволяет обнаруживать даже небольшие искажения.

См.: « Эволюция спектральных искажений реликтового излучения в ранней Вселенной » (29 сентября 2011 г.), Дж. Члуба, Р.А. Сюняев и Видео: « Спектральные искажения реликтового излучения и что мы можем узнать о ранней Вселенной », Йенс Хлуба и « Наука со спектральными искажениями реликтового излучения » (27 мая 2014 г.) Йенса Хлубы.

Этот метод объясняется в статье Макдональда, Шеррера и Уокера « Ограничение космического микроволнового фона на остаточные аннигиляции реликтовых частиц » (9 августа 2000 г.), стр. 2:

«В этой статье мы вычисляем энергию, вводимую в реликтовое излучение аннигилирующими частицами, как функцию их массы и скорости аннигиляции (т. е. произведение квадрата поперечного сечения и содержания). Мы выводим ограничения на свойства частиц путем сравнения с наблюдаемыми пределами. по химическому потенциалу ($\mu$) искажения и комптон-$y$искажения (§II). Мы сравниваем эти ограничения с аналогичными ограничениями, полученными из образования дейтерия в результате фотодиссоциации первичного гелия (§III.A), а также из диффузного фотонного фона, возникающего после рекомбинации в результате внегалактических аннигиляций (§III.B) и аннигиляций в Млечном Пути. гало (§III.C).

II. ИСКАЖЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА РИ.

Сначала рассмотрим влияние продуктов аннигиляции на энергетический спектр реликтового излучения. Искажение спектра происходит в два этапа: сначала высокоэнергетические продукты аннигиляции быстро рассеивают свою энергию на фоновые фотоны и электроны, а затем низкоэнергетический фон эволюционирует медленнее, стремясь восстановить планковский спектр. Стойкость искажений, возникших после$z ≃ 10^6$просто понять следующим образом: спектр Планка с данной плотностью числа фотонов должен иметь определенную плотность энергии. За$z ≃ 10^6$, процессы несохранения фотонов (двойное комптоновское рассеяние и тормозное излучение) в фоновой плазме малоэффективны. Следовательно, если в реликтовое излучение вводится энергия, но не нужное количество фотонов, планковский спектр не может быть восстановлен. Обсудим теперь более подробно вид искажений, возникающих в разных интервалах красных смещений. ...'.

См.: « Новые технологии предлагают расширить возможности радиоастрономии ». Даже крошечная антенна очень функциональна, эта крошечная антенна может видеть одновременно в семи направлениях:

^{[Щелкните изображение, чтобы увеличить]}

Адаптивная оптика используется с некоторыми оптическими телескопами, поэтому нет причин не применять тот же алгоритм к РСДБ.

« Адаптивная оптика: Очень большой телескоп ESO четырежды видит первый (лазерный) свет » (11.07.2016):

«…даже в лучших оптических точках на Земле, таких как 2600-метровая вершина Серро-Параналь или 4205-метровая вершина Мауна-Кеа на Гавайях, вариации показателя преломления в атмосфере приводят к разрешению с ограниченной видимостью 0,4 угловой секунды в в отличие от теоретического разрешения с ограничением дифракции менее 0,02 угловой секунды для 8,2-метровых телескопов VLT .

« PKS 1954-388: Обнаружение RadioAstron на базовых линиях 80 000 км и многоволновые наблюдения » (5 мая 2017 г.), Эдвардс, Ковалев, Ойха, Ан, Бигналл и др.:

1 ВВЕДЕНИЕ

Серьезной проблемой в астрономии является борьба за наблюдение объектов с угловым разрешением, достаточным для исследования основных физических механизмов. Более длинные волны радиоастрономии изначально затрудняли поиск высокого углового разрешения, но относительная простота сохранения информации о фазе позволила использовать метод интерферометрии со сверхдлинной базой (VLBI). Межконтинентальная РСДБ обычно достигает углового разрешения в миллисекундном масштабе , а расширение базовых линий между телескопами в космос с помощью спутниковых телескопов в настоящее время дает самое высокое угловое разрешение, достигнутое в астрономии».

Есть более новая статья, чем та, на которую вы ссылаетесь, с использованием более длинной базовой линии и с лучшими результатами. См.: « PSR B0329 + 54: Подструктура на уширенном изображении, обнаруженном с помощью РадиоАстрона на базах до 330 000 км » (13 сентября 2016 г.), Попов, Бартель, Гвинн, Джонсон, Андрианов, Фадеев и др., заключение на странице 8:

7 РЕЗЮМЕ И ВЫВОДЫ

Здесь мы подытожим наши наблюдения и результаты и приведем наши выводы.

(i) Мы провели РСДБ-наблюдения PSR B0329+54 с помощью РадиоАстрона на частоте 324 МГц на проектируемых базовых линиях до 330 000 км или 350 м.$\lambda$. Нашей целью было исследование рассеивающих свойств ISM, влияющих на радионаблюдения всех небесных источников. В то время как на результаты таких наблюдений в целом влияет свертка структуры источника с процессами рассеяния, пульсары являются практически точечными источниками, и признаки в результатах наблюдений могут быть напрямую связаны со свойствами рассеяния МЗС.

(ii) Функция видимости на коротких базовых линиях "земля-земля" демонстрирует один яркий всплеск скорости задержки в пространстве, который исчезает на длинных базовых линиях "земля-земля". Таким образом, диск рассеяния PSR B0329+54 был полностью разрешен на наземно-космических базах от 15 000 до 30 000 км. Полуширина углового диаметра составляет 4,8 ± 0,8 мсек . дуги на частоте 324 Гц.

(iii) Масштаб дифракционной длины или размер дифракционного пятна вблизи Земли составляет 17 000 ± 3 000 км.

4. При допущении турбулентных и крупномасштабных неоднородностей в плазме эффективный рассеивающий экран находится при d/D = 0,6 ± 0,1 или несколько больше половины расстояния от Земли до пульсара.

(v) На более длинных проекциях базовых линий, до 330 000 км, были обнаружены значительные амплитуды видимости, хотя от рассеивающего диска их не ожидалось . Они разбросаны вокруг среднего значения, которое остается примерно постоянным вплоть до самых длинных базовых линий. Этот результат указывает на то, что субструктура была обнаружена в расширенном по рассеянию изображении PSR B0329+54 .».

Ваш последний вопрос:

Вопрос: «Вместо этого я спрашиваю о космических ограничениях, например, из-за межзвездного и внегалактического газа, который рассеивает свет».

Поскольку вы смотрите на такое множество частот под столькими углами в течение продолжительного периода времени, можно использовать суперкомпьютер, чтобы видеть сквозь (вокруг) атомы, туман, пыль.

Вот некоторые объяснения неспециалистов:

Видео Ted Talks: « Видеть невидимое движение, слышать тихие звуки »

CNN YouTube: « Новые технологии делают войска невидимыми »

Ascendent Technology YouTube " Тепловая инфракрасная и видимая камера видеонаблюдения PTZ Мониторинг и обнаружение пожара Видеть сквозь дым и дымку "