Форум » Разное » Астрономия » Ответить
Астрономия
milstar: SN 2006gy: самая яркая сверхновая http://www.astronet.ru/db/msg/1221962 Авторы и права: Рентгеновские лучи: НАСА / Рентгеновская обсерватория Чандра, Натан Смит, Вейдонг Ли (Калифорнийский университет в Беркли) и др.; Инфракрасный диапазон: Ликская обсерватория/Калифорнийский университет в Беркли/ Дж.Блум, К. Хансен Перевод: Д.Ю.Цветков Пояснение: Взрыв звезды, занесенный в каталог как сверхновая SN 2006gy, можно увидеть на этом широкоугольном изображении (слева) галактики NGC 1260, в которой произошла вспышка, и на увеличенном виде области около ядра галактики (вверху справа). Действительно, если учесть, что расстояние до сверхновой составляет около 240 миллионов световых лет, ее светимость оказывается гораздо выше, чем у всех ранее открытых сверхновых, и она сохраняла высокую светимость дольше, чем другие сверхновые (по видимому блеску, который в максимуме был равен около 14 звездной величины, эта сверхновая не выделяется среди других - прим. пер.). Наблюдения телескопа Чандра, показанные на нижней правой картинке, позволили определить яркость сверхновой в рентгеновских лучах и могут рассматриваться как подтверждение теории, объясняющей вспышку SN 2006gy взрывом звезды, масса которой более чем в сто раз превосходит массу Солнца. Астрономы предполагают, что в такой исключительно массивной звезде причиной нестабильности, приводящей к разрушению ядра звезды, может стать образование пар вещество-антивещество. В этом случае после взрыва, в отличие от других вспышек массивных звезд, не должно остаться ни нейтронной звезды, ни даже черной дыры. Очень интересно, что аналогом звезды, взрыв которой наблюдался как сверхновая SN 2006gy, в нашей Галактике вполне может быть хорошо известная исключительно массивная звезда Эта Киля. ########## 1.SN2006GY - 10 ^44 джоулей 2. Краката́у - 0.84 *10^18 джоулей Краката́у мощнейшее извержение 1883 года разрушило остров и вулкан. Объём материала, выброшенного взрывом, составил около 18 км³ 200 мегатонн тротила. Supernoma SN2006gy (animation) https://www.youtube.com/watch?v=UZDNK70OMjk #### SN 2005ap was an extremely energetic type II supernova in the galaxy SDSS J130115.12+274327.5. It is reported to be the brightest supernova yet recorded, twice as bright as the previous record holder, SN 2006gy http://mcdonaldobservatory.org/news/releases/2007/1010.html http://iopscience.iop.org/1538-4357/668/2/L99/pdf/1538-4357_668_2_L99.pdf
milstar: ALMA является самым большим и самым дорогим астрономическим проектом, базирующимся на Земле. Стоимость проекта оценивается в 1,5 миллиарда долларов Комплекс имеет 66 антенн (54 антенны диаметром 12 м, и 12 антенн диаметром 7 м, объединённых в единый астрономический радиоинтерферометр . Для математической обработки данных со всех антенн (см. Радиоинтерферометрия со сверхдлинными базами) на станции установлен специализированный суперкомпьютер — коррелятор, способный выполнять 17 квадриллионов операций в секунду натуральное число, является единицей с. 15 нулями 1 000 000 000 000 000 1.7 *10^16 терафлоп - 10¹12
milstar: http://fast.bao.ac.cn/en/ Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope FAST starts operation The Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST) is a Chinese mega-science project aiming to build the largest single dish radio telescope in the world, with innovative concepts. It is funded by the National Development and Reform Commission (NDRC) and managed by the National Astronomical Observatories of Chinese Academy of Sciences (NAOC), with the government of Guizhou province as a cooperation partner. The project is expected to be completed by 25 September 2016. http://fast.bao.ac.cn/en/index_eng.html http://fast.bao.ac.cn/en/overview.html
milstar: Радиообсерватория ALMA https://elementy.ru/kartinka_dnya/288/Radioobservatoriya_ALMA Еще несколько десятков лет назад будущим астрономам в университете говорили, что субмиллиметровая астрономия на Земле невозможна, потому что в атмосфере содержится много водяного пара, который поглощает волны в этом диапазоне. Поэтому надо было ждать, когда телескопы смогут вывести на орбиту. Однако оказалось, что и на Земле есть места, где в атмосфере настолько мало водяного пара, что можно ставить субмиллимитровые телескопы. Так, в 1980-х годах в Чили в обсерватории Ла-Силья появился совместный проект Швеции и ESO — 15-метровый субмиллиметровый SEST (см. Телескоп SEST). Высота 2400 метров уже гарантирует отсутствие большей части водяного пара, остальное добавляет засушливый климат Чили. Однако позже стало понятно, что есть в Чили место, где водяного пара в атмосфере еще меньше, а климат еще суше — это плато Чахнантор. Однако расположено оно вдвое выше, что добавляло трудности для транспортировки оборудования. И тем не менее было решено построить здесь обсерваторию — так появилась идея проекта ALMA. Основное финансирование осуществляли три равноправных коллаборатора: ESO, Национальная радиоастрономическая обсерватория США (NRAO) и Национальная астрономическая обсерватория Японии (NAOJ). Сначала страны-участницы построили тестовый 12-метровый субмиллиметровый телескоп APEX — Atacama Pathfinder Experiment, — который был призван отработать все необходимые технологии. Он стоит чуть выше ALMA — на высоте 5100 метров. Антенна APEX заработала в 2004 году, ее успешное тестирование позволило приступить к постройке антенн ALMA. В проекте ALMA антенн уже много: 54 тарелки диаметром 12 метров и 12 тарелок диаметром 7 метров. Центр технической поддержки (Operations Support Facility, OSF) — место, где работают, а с недавних пор и живут астрономы, — построили в 30 километрах от плато, на высоте 3000 км. На самом плато все-таки мало кислорода, и человек может отправиться туда только после медосмотра в OSF. ALMA — это интерферометр, то есть можно наблюдать как на отдельных тарелках, так и на всех сразу. В случае наблюдения на нескольких тарелках сигнал «синтезируется», превращая несколько антенн в одну. При радиоинтерферометрии разрешающая способность системы зависит от базы — расстояния между интерферирующими антеннами. Так вот, в зависимости от условий наблюдения, антенны ALMA могут как собираться вместе на пятачке диаметром в 150 метров, так и разноситься на расстояние до 16 километров. #################################################### В роли разносчиков и выступают тягачи. Кроме антенн на плато есть и еще одна достопримечательность — здание коррелятора. Это второе по высокогорности нежилое рабочее здание мира, и здесь постоянно работают люди. В здании расположен суперкомпьютер — коррелятор, — который перерабатывает гигабайты поступающей от антенн информации и передает ее вниз на 3000 метров, в операционный центр. Специализированный коррелятор ALMA, способный выполнять до 17 квадриллионов операций в секунду, объединяет все 66 антенн в единый радиоинтерферометр. Фото © Алексея Паевского Вверху — остаток сверхновой SN 1987A, наложение снимков в разных диапазонах спектра. Данные ALMA (радиодиапазон, красный цвет) показывают вновь образовавшуюся пыль в центре остатка. Данные телескопов «Хаббл» (видимый диапазон, зеленый цвет) и «Чандра» (рентгеновский диапазон, синий цвет) показывают распространение ударной волны. Фото с сайта almaobservatory.org Ну а только что из Чили пришло важное известие: интерферометр ALMA подключился к еще более глобальной радиоинтерферометрической сети — Event Horizon Telescope (EHT), — которая начала наблюдения сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики. Участники этого проекта объединили в единую сеть сразу восемь радиотелескопов по всей Земле, превратив их в устройство, эквивалентное радиотелескопу диаметром с Землю (более 12 000 километров). В проекте задействована 61 из 66 антенн ALMA, и для того, чтобы не просто собрать их воедино, а скоррелировать с другими телескопами проекта, специалистам из Массачусетского технологического института (MIT) пришлось не только написать новое программное обеспечение для коррелятора ALMA, но и поставить туда несколько «железок», в том числе и специальное записывающее устройство на основе мазера, которое будет записывать данные со скоростью 8 гигабит в секунду. Наблюдения радиоисточника Стрелец А (этот радиоисточник находится в созвездии Стрельца и с ним ассоциируют центр нашей Галактики) на длине волны 3 миллиметра продлятся до 15 апреля
milstar: https://www.almaobservatory.org/en/home/
milstar: http://srg.iki.rssi.ru/?page_id=2&lang=ru Научный космический аппарат «Спектр-Рентген-Гамма» («Спектр-РГ») — рентгеновская обсерватория. Её миссия — создание карты видимой Вселенной в рентгеновском диапазоне электромагнитного излучения, на которой будут отмечены все крупные скопления галактик. Широкомасштабные карты Вселенной — вроде путешествия во времени. Один из главных вопросов, на который должен ответить «Спектр-РГ» — как проходила эволюция скоплений галактик за время жизни Вселенной. Спутник строится в НПО им. Лавочкина, а научная программа разрабатывается в Институте космических исследований РАН.
milstar: В рамках данного проекта НПО Лавочкина выступало разработчиком и создателем космической составляющей – десятиметрового орбитального радиотелескопа «Спектр-Р». После выведения на высокоапогейную орбиту космический аппарат «Спектр-Р» стал элементом наземно-космического интерферометра совместно с глобальной наземной сетью радиотелескопов. Созданный единый комплекс наземно-космического интерферометра позволил получать изображения, измерять угловые размеры и коррелированный поток, яркость и характеристики рассеяния, радиолинии и взаимное расположение деталей различных объектов Вселенной с рекордным угловым разрешением. В качестве наземных элементов интерферометра использовалось более 58 крупнейших радиотелескопов мира, среди которых Аресибо и ГБТ (США), Эффельсберг (Германия), Вестерборк (Нидерланды), Евпатория (Украина во время работы), Усуда (Япония), Тидбинбиллаи Паркс (Австралия), Робледо (Испания), ТианМа (Китай), Российская система «Квазар-КВО» и многие др. «Спектр-Р» – почти четырёхтонный (около 3850 кг.) космический аппарат, спроектированный по модульному принципу. Он состоит из платформы «Навигатор» и космического радиотелескопа. Служебный модуль «Навигатор» - разработанная НПО Лавочкина унифицированная платформа для создания на её основе космических аппаратов, предназначенных для выполнения различных задач (астрофизика, метеорология). Платформа имеет лётную квалификацию, кроме астрофизической обсерватории «Спектр-Р», на её базе созданы КА серии «Электро-Л», работающие на геостационарной орбите. Космический аппарат «Спектр-Р» занесен в книгу рекордов Гиннеса в категории «Самый большой космический твердотельный радиотелескоп». Зеркальная антенна космического радиотелескопа диаметром 10 метров изготовлена из композиционного материала и состоит из 27 раскрывающихся лепестков и центрального зеркала диаметром 3 метра. Конструкция антенны и система раскрытия разработаны в НПО Лавочкина совместно с АКЦ ФИАН. ################################################ Успешное проведение операции раскрытия лепестков космического телескопа и последующее подтверждение его основных характеристик продемонстрировало высочайший уровень конструкторского проектирования и отработки этой сложнейшей задачи. За 7.5 лет функционирования на орбите, вместо трёх определённых в тактико-техническом задании, космический аппарат выполнил все основные возложенные на него функции и показал отличную работу в качестве источника данных далеко за пределами первоначальной научной программы. Научные результаты получили широкое международное признание, астрофизики ведущих астрономических учреждений по всему миру принимали активное участие в ключевой научной программе. Более 200 человек из более 20 стран мира связаны плодотворной международной кооперацией в осуществлении научной программы проекта «Радиоастрон». Исследовано несколько сотен объектов: ядер галактик, квазаров, пульсаров, областей звездообразования. За время работы был зафиксирован целый ряд достижений и интереснейших результатов. Особый предмет гордости – это абсолютный рекорд углового разрешения, который был получен в ходе научной программы 2017-2018 годов при наблюдении мегамазера водяного пара в диске галактики NGC 4258 совместно с телескопом в Медичине (Италия). «РадиоАстрону» удалось вплотную подойти к своему теоретическому пределу, достигнув разрешения в 8 микросекунд дуги (в миллионы раз больше, чем разрешение человеческого глаза). Это непревзойденное угловое разрешение в мировой астрономии. Такое разрешение позволило бы «увидеть» с Земли на Луне источник радиоволн диаметром 3 см. 7,5 лет на орбите. 26,7 диаметра Земли (350 тыс. км) — максимальная база интерферометра. 8 микросекунд дуги — максимальное разрешение — при наблюдении мазеров водяного пара в аккреционном диске в галактике M106 (мегамазера). С расстояния более 20 млн. световых лет получен абсолютный рекорд углового разрешения в астрономии на сегодняшний день — 8 микросекунд дуги на максимальной базе интерферометра и длине волны 1,3 см. Разрешение 8 микросекунд дуги позволило бы «увидеть» с Земли на Луне источник радиоволн диаметром 3 см. Водородный стандарт частоты производства «Время-Ч» (Нижний Новгород) стабильностью 10−14 с/с, или 1 секунда в 3 млн. лет. 10 м — диаметр антенны КА «Спектр-Р» — абсолютный рекорд для космических радиотелескопов с заполненной апертурой. До 25 радиотелескопов на Земле в одновременной работе. Всего 58 радиотелескопов участвовало в наблюдениях «Радиоастрона» из России, Европы, США, Африки, Австралии, КНР, Южной Кореи, Японии. 3 коррелятора: АКЦ ФИАН (Россия), Радиоастрономический институт Макса Планка -(Германия), Объединенный институт РСДБ в Европе (Нидерланды). 2 станции слежения и сбора научной информации: 22-метровая антенна Пущинской радиоастрономической обсерватории (Россия) и 43-метровая антенна GreenBankObservatory (США). Скорость передачи данных на Землю с любого положения космического аппарата на орбите — 128 Мбит/с. 4 петабайт — объем накопленных данных. Диапазоны наблюдений: 92 см, 18 см, 6,2 см, 1,2−1,7 см. 250 объектов Вселенной изучено. Более 4000 наблюдательных сеансов. 240 ученых из 23 стран мира приняли участие в наблюдениях. http://www.laspace.ru/press/news/science/Spectr_R_itogi/
milstar: Основные параметры миссии Миллиметрон http://millimetron.ru/ru/osnovnye-parametry http://millimetron.ru/ru/osnovnye-parametry/antenna http://millimetron.ru/ru/osnovnye-parametry/nauchnaya-apparatura
milstar: 2nd URSI AT-RASC, Gran Canaria, 28 May – 1 June 2018Wideband Digital Technology for Radio AstronomyJonathan Weintroub(1), David MacMahon(2)(1) Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics,http://cfa.harvard.edu/(2) Radio Astronomy Lab, University of California Berkeley,http://ral.berkeley.edu/ http://www.atrasc.com/content/stick/papers/ATRASC2018SummaryWeintroubv6.pdf
milstar: Whenever imaging over scales of 0.2'' to 10'' is desired at 31.3 - 45 GHz, there is NO instrument competitive to ALMA, either in existence or planned. Higher resolution will be best done with the VLA. Scales much greater than $\sim 100''$ at 31.3-45 GHz will be best done with a number of instruments: i.e., CARMA heterogeneous array, GBT, and dedicated CMB instruments. Scales larger than 100'' could be done with ALMA in total power and using mosaicking. I am NOT convinced, however, that the total power will work well for extended low brightness continuum emission (eg., Sunyaev Zel'dovich Effect and CMB work). Nevertheless, there is extremely important work for ALMA to contribute here WITHOUT total power measurements. ALMA will be an ideal probe for the high redshift universe. The sensitivity of ALMA in its sweet spot ( $0.2'' - 100'' \leftarrow$ a big range) is simply incredible. MORE ON GBT: The one possible direct competition with ALMA for the angular range of 15'' and larger is the GBT. However, to be competitive a large focal plane array ($\sim$64 elements) at 40 GHz is needed. The single dish radiometers are considerably more complicated and expensive than receivers for an interferometer. The GBT observations will rely on total power measurements, obviously, and thus it is more difficult to reach the low brightness levels. I strongly believe that the interferometric technique is far better. The GBT is also located at a vastly inferior site - atmospheric conditions are likely to severely limit its performance for observations of low surface brightness objects. ALMA outfitted with Band 1 receivers is clearly superior for angular scales up to $\sim 100''$. The GBT, however, may be an ideal way to recover short baseline information. https://www.cv.nrao.edu/~awootten/mmaimcal/asacreport/node54.html
milstar: https://science.nrao.edu/facilities/vla/docs/manuals/oss2016A/performance/bands 8-bit wideband setups are available for all observing bands, providing a total of 2 GHz of bandwidth per polarization (1 GHz per polarization at L-band, and 256 MHz per polarization at P-band). 3-bit setups are available for all bands above S-band, providing total bandwidths per polarization of 4 GHz (C/X-bands), 6 GHz (Ku-band), or 8 GHz (K/Ka/Q-bands). In all cases, except for P and L-band, each of the subbands is 128 MHz wide. At L-band the default is 64 MHz/subband, yielding channels twice as narrow as those listed in the table above, while at P-band the default is 16 MHz/subband, resulting in 125 kHz channel spacing. In many frequency bands, the total processed bandwidth is less than that delivered by the front-end. In those cases, the observer may independently tune two 1 GHz baseband pairs when using the 8-bit samplers, or four 2 GHz baseband pairs when using the 3-bit samplers, or choose to have a mix 8-bit and 3-bit samplers. The tuning restrictions are described in the section on VLA Frequency Bands and Tunability, and the 8-bit and 3-bit samplers are described in the section on VLA Samplers.
milstar: https://library.nrao.edu/public/pubs/obsstat/VLAOS_0792.pdf
milstar: Modern powerful interferometers such as VLAare achieving image dynamic range as high as 1000:1or higher•ALMAwill be able to achieve 10000:1• Single dish observationshave disadvantage but so-called OTF mapping (+ focal plane array) improves Image dynamic range-100:1 https://events.asiaa.sinica.edu.tw/school/20080818/talk/Interferometry_1.pdf
milstar: http://www-personal.umich.edu/~monnier/Publications/ROP2003_final.pdf INSTITUTE OFPHYSICSPUBLISHINGREPORTS ONPROGRESS INPHYSICSRep. Prog. Phys.66(2003) 789–857PII: S0034-4885(03)90003-0Optical interferometry in astronomy
milstar: 3.4 Физические ограничения на точность астрономических наблюдений http://www.astronet.ru/db/msg/1170612/3lec/node5.html
milstar: https://www.popularmechanics.com/space/a27084/astronomers-release-detailed-image-star-besides-sun-betelgeuse/ A team of international astronomers led by the Dublin Institute for Advanced Studies recently used the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)—the most powerful radio telescope in the world—to resolve the surface of a star. The result was the highest resolution image ever taken of the surface of a star other than the sun, as well as the first image of a stellar surface taken by ALMA. The photo shows microwaves in the submillimeter wavelength from the star Betelgeuse, one of the largest and brightest stars in the sky. https://www.almaobservatory.org/en/about-alma-at-first-glance/how-alma-works/technologies/receivers/
milstar: It is wasteful to sample with many bits because the signal to noise ratio at the ADC of a radio telescope is typically << 1, so using many bits would just be resolving noise. (An exception to this is when there is strong radio-frequency interference that needs to be resolved, but this is not a big problem for ALMA due to its location and observing frequencies). High dynamic range measurements arise after averaging together many samples (or correlations of samples), which boosts the SNR to a meaningful level. Using very few bits at the ADC does introduce quantization noise that reduces the efficiency of the instrument, but 3 bits is enough to achieve 96% efficiency [1]. Why are the ALMA receivers' ADCs only 3-bits?
milstar: https://library.nrao.edu/public/memos/alma/memo532.pdf 1ALMA Memo No. 532The ALMA 3-bit 4 Gsample/s, 2-4 GHz Input Bandwidth, Flash Analog-to-Digital Converter
milstar: https://www2.jpl.nasa.gov/radioastronomy/radioastronomy_all.pdf
milstar: http://www.astronet.ru/db/msg/1205112/part4/lgs.html 4.5. Лазерные опорные звезды: натриевые
milstar: Фотографии звезды Альтаир http://galspace.spb.ru/indvop.file/28.html
полная версия страницы