Interférométrie radio : création d'un télescope de synthèse

Description

Cette séance de cours couvre la création d'un télescope de synthèse pour l'interférométrie radio, y compris les composants tels que l'imageur et le corrélateur. Il se plonge également dans l'optique de Fourier, expliquant les concepts mathématiques derrière le fonctionnement du télescope.

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Concepts associés (32)

Interféromètre astronomique

Un interféromètre astronomique est un réseau de télescopes ou segments de miroirs qui agissent ensemble aux fins de détection avec une résolution plus grande, via l'interférométrie. L'avantage d'un interféromètre est que son pouvoir de résolution est le même que celui d'un télescope avec la même ouverture que s'il englobait tous les sous-composants de l'interféromètre. Le désavantage principal est qu'il ne collecte pas autant de photons, donc ce type d'instruments est surtout utile pour des objets plus lumineux, tels des étoiles binaires.

Radiotélescope

thumb|Le Radiotélescope Very Large Array en configuration D. thumb|Le Radiotélescope Ryle à l'Université de Cambridge. thumb|RT-70. Un radiotélescope est un télescope spécifique utilisé en radioastronomie pour capter les ondes radioélectriques émises par les astres. Ces ondes radio, bien que plus ou moins prédites par certains physiciens comme Thomas Edison et Oliver Lodge, ne sont véritablement découvertes qu'au début des années 1930 par Karl Jansky lorsqu'il cherche l'origine de certaines interférences avec les transmissions radio terrestres.

Interférométrie

vignette|Le trajet de la lumière à travers un interféromètre de Michelson. Les deux rayons lumineux avec une source commune se combinent au miroir semi-argenté pour atteindre le détecteur. Ils peuvent interférer de manière constructive (renforcement de l'intensité) si leurs ondes lumineuses arrivent en phase, ou interférer de manière destructive (affaiblissement de l'intensité) s'ils arrivent en déphasage, en fonction des distances exactes entre les trois miroirs.

Télescope

Un télescope est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité ainsi que la taille apparente des objets à observer. Son rôle de récepteur de lumière est souvent plus important que son grossissement optique, il permet d'apercevoir des objets célestes ponctuels difficilement perceptibles ou invisibles à l'œil nu. Les télescopes sont principalement utilisés en astronomie, car leurs réglages ne les rendent propices qu'aux observations d'objets très éloignés et se déplaçant relativement lentement.

Synthèse d'ouverture

thumb|300px|La plupart des systèmes utilisant la synthèse d'ouverture tirent avantage de la rotation de la Terre pour augmenter le nombre d'angles de vue dans l'observation. Ici, les télescopes A et B se déplacent avec le temps : en enregistrant les données à différents instants, on a accès à des mesures faites avec des angles de séparation différents. La synthèse d'ouverture est un procédé d'interférométrie qui permet de regrouper les données issues d'un ensemble de télescopes pour produire une image qui a la même résolution angulaire que celle qu'aurait un télescope faisant la taille de l'ensemble tout entier.