좌표: 47°22'50 ″N 2°11'42 ″E / 47.38042°N 2.19503°E / 47.38042; 2.19503

난사이 무선 천문대

Nançay Radio Observatory
난사이 무선 천문대
난사이의 전파망원경 2차거울
대체명난카이 역
위치프랑스 낭사이 주 센트레발드루아르
좌표47°22'50 ″N 2°11'42 ″E / 47.38042°N 2.19503°E / 47.38042; 2.19503
웹사이트www.obs-nancay.fr Edit this at Wikidata
망원경
Nançay Radio Observatory is located in France
Nançay Radio Observatory
난사이 전파 관측소 위치
커먼즈의 관련 매체
[위키데이터 편집]

1956년에 문을 연 난사이 라디오 천문대()는 파리 천문대의 일부이며 오를레앙 대학교와도 연계되어 있습니다. 그것은 프랑스의 Sologne 지역의 Cher 부서에 위치하고 있습니다. 역은 여러 악기로 구성되어 있습니다. 이 중 가장 상징적인 것은 세계에서 가장 큰 전파 망원경 중 하나인 대형 십분위수 전파 망원경입니다. 또한 3m에서 30m 사이의 파장에서 작동하는 라디오 헬리오그래프, T자형 어레이, 데카메트릭 어레이가 오랫동안 확립되었습니다.

역사

전파천문학은 2차 세계대전 이후 전문가와 잉여 장비를 민간용으로 사용할 수 있게 되면서 등장했습니다. 에콜 노르말 수페리에르는 영국이 전쟁 중에 독일로부터 빼앗은 직경 7.5 m의 뷔르츠부르크 리에세 3대를 받았습니다. 이들은 처음에 마르쿠시스에 있는 프랑스 해군의 연구 센터에 배치되었습니다.[1]

난세이에 있는 뷔르츠부르크 리제 안테나 중 하나입니다.

전파천문학은 1.5-2 km 또는 상당한 크기의 거리에 걸쳐 퍼져 있는 안테나를 수용하고 인간의 기술에서 원하지 않는 전파를 피하기 위해 크고 평평하며 먼 장소가 필요하다는 것을 인식했습니다. Nançay 근처의 150ha의 삼림이 이용 가능하게 되었고 1953년에 구입되었습니다. 처음에는 다양한 소형 기구들인 단접시와 간섭계가 설치되었습니다. 6m 너비의 철도 선로가 건설되었으며, 하나는 동서로 운행되며, 하나는 남북으로 운행되며, 40t의 뷔르츠부르크 안테나를 운반할 수 있습니다.[1]

현재의 헬리오그래프의 이전 모델은 직경 5m의 안테나 16개가 1500m 길이의 동서 기준선을 따라 동일하게 퍼져 있었고 직경 6m의 안테나 8개가 남북으로 정렬되어 있었습니다. 관측된 주파수는 169MHz(1.77m 파장)였습니다.[2]

1951년 21cm 선이 발견되고 성간 및 은하계 외 선 방출 및 흡수를 관찰할 것이라는 전망이 나온 후, 더 민감한 전파 망원경의 필요성이 대두되었으며, 더 큰 크기는 더 높은 각도 분해능을 제공할 것입니다. 이 "대형 전파망원경"의 계획은 1956년 John D가 고안한 것에서 비롯되었습니다. 크라우스. 이 디자인은 움직이는 부품에 대한 중간 정도의 필요성만으로 넓은 수집 면적과 고해상도를 가능하게 했습니다. 단점은 자오선에 대한 제한과 방위각보다 고도에서 훨씬 더 거칠 것인 비대칭 각도 분해능이었습니다. 처음에는 고도 조절이 매우 어려운 것으로 판명되었습니다.[1]

큰 전파망원경은

대형 전파망원경 배치.
기본 미러와 초점 캐빈.
틸팅 기본 미러의 후면.
구면 보조 거울.
이동식 초점 캐빈.

대형 전파망원경(프랑스어: le Grand Radiotéle scope, 또는 애정을 담아 부르는 Grand[3] Miroir)은 1960년에서 1965년 사이에 건설되었습니다.[4] 처음에는 1차 거울과 2차 거울의 중앙 20%만 개념 증명으로 세워졌습니다. 이 거울들은 1964년에 현재의 완전한 크기로 확장되었고 망원경은 1965년 샤를 드골에 의해 공식적으로 열리게 되었습니다. 과학적 관찰은 1967년에 시작되었습니다.

대형 전파망원경은 크라우스형 설계의 통과망원경입니다. 설치 북단의 1차 거울은 가로 200m, 높이 40m 크기의 평면 거울입니다. 이는 관찰된 물체의 고도에 맞게 조정할 수 있습니다. 각각 40t 질량의 20m 너비 세그먼트 5개로 구성되어 있습니다. 전파는 남쪽으로 460m 떨어진 보조 거울에 수평으로 반사됩니다. 2차의 모양은 폭 300m, 높이 35m의 구체 부분의 모양입니다. 2차는 전파를 다시 북쪽으로 280 m, 그리고 1차까지 거리의 약 60%에 초점을 맞추어 반사시킵니다. 추가 미러와 수신기가 있는 캐빈이 초점에 있습니다. 관측하는 동안 오두막은 서쪽에서 동쪽으로 이동하여 자오선을 통과하는 동안 약 1시간 동안 관측된 물체를 추적합니다.[4][1]

1차 및 2차 미러는 12.5mm의 구멍이 있는 금속 와이어 메쉬로 형성됩니다. 반사 표면은 4mm로 정확하여 약 8cm 이상의 파장에서 사용할 수 있습니다. 따라서 이 망원경은 중성 원자 수소(HI)의 21 cm 스펙트럼선과 OH 라디칼의 18 cm 스펙트럼선을 포함한 데시미터파에 맞게 설계되었습니다.[4]

전파 탐지기는 수신기의 소음을 줄이고 천상 방사선에 대한 민감도를 향상시키기 위해 20K로 냉각됩니다.

대형 전파망원경은 1.1GHz에서 3.5GHz 사이의 주파수, 연속체 방출, 스펙트럼 방출 또는 흡수선을 관측합니다. 자기 상관 분광기는 각각 1024개의 채널과 0.3kHz의 스펙트럼 분해능으로 서로 다른 주파수에서 8개의 스펙트럼을 관찰할 수 있습니다. 기기는 특히 대규모 통계 조사와 가변 밝기의 물체를 모니터링하는 데 적합합니다.[3]

관찰 프로젝트에는 다음이 포함됩니다.[4][3]

  • 은하의 회전, 거리, 군집 및 움직임을 연구하기 위한 21cm HI 방출입니다. 여기에는 은하수에 의해 가시광선으로 가려진 은하, 청색 소형 은하, 낮은 표면 밝기의 은하(가시광선으로 볼 때), 활동은하핵이 포함됩니다.
  • 펄스 타이밍, 거리 및 지구까지의 빛 경로 상의 성간 매체를 포함한 펄서. Nançay는 European Pulsar Timing Array의 일부입니다.
  • 별의 봉투, 분출하는 별들 그리고 붉은 거성들.
  • 혜성에서 물과 가스의 손실률을 결정하기 위해 18cm OH 방출 및 흡수.

라디오 헬리오그래프

라디오 헬리오그래프를 따라 북쪽을 바라보고 있습니다.
라디오 헬리오그래프를 따라 동쪽을 보고 있습니다.

헬리오그래프는 지름이 수 미터(대개 5 m)인 적도에 장착된 안테나로 구성된 T자형 간섭계입니다. 19개의 안테나가 동서 기준선 3.2 km에 위치하고, 25개의 안테나가 남북 기준선 2.5 km에 위치합니다. 기기는 하루 7시간 동안 태양을 관측하여 150MHz~450MHz(파장 2m~0.67m) 주파수 범위의 코로나 이미지를 생성합니다. 그러면 각도 해상도는 가시광선에서 육안의 해상도와 비슷합니다. 초당 최대 200장의 이미지를 촬영할 수 있습니다. 이를 통해 조용한 코로나, 태양 플레어 및 코로나 질량 방출에 대한 체계적인 연구가 가능합니다.[4][5]

Nançay 관측은 가시광선 및 자외선과 X선에서 우주 탐사선에 의한 동시 관측을 보완합니다.[5]

데카메트릭 배열

데카메트릭 배열.

데카메트릭 어레이는 1974년에서 1977년 사이에 구축되었습니다. 원추형 지지 구조물을 중심으로 나선형 곡선으로 회전하는 도선 케이블로 만든 144개의 나선 안테나로 구성되어 있습니다. 그것들의 밑면은 지름이 5m이고 높이가 9m입니다; 그것들은 남쪽으로 20° 기울어져 있습니다. 그 원뿔들은 약 1헥타르의 면적에 걸쳐 펼쳐져 있습니다. 원뿔의 절반은 다른 것보다 반대의 의미로 감겨 있어 왼쪽과 오른쪽 원형 편광 전파를 구분할 수 있습니다. 각 편광에서 포집 면적은 약 3500m이며2, 이는 직경 67m의 접시와 동일합니다. 기기는 전리층을 통해 관측 가능한 가장 긴 전파인 3m에서 30m 사이의 파장에 민감합니다. 기기는 간섭계가 아니라 단계적 배열입니다. 이러한 긴 파장을 위한 단일 접시 안테나는 실행 불가능하게 커야 합니다. 또한, 개별 안테나 사이의 전자 신호 지연을 변경하여 위상 배열을 다른 관찰 방향으로 순간적으로 재지정할 수 있습니다.[6][7]

각도 분해능은 약 7° x 14°입니다. 데카메트릭 어레이는 이미지를 생성하지 않지만 관측된 하늘 위치에서 단일 스펙트럼을 관찰하고 시간에 따라 그 변화를 기록합니다. 두 개의 주요 천체는 태양의 상층 코로나와 목성의 자기권으로, 둘 다 1977년 이후 거의 매일 관측되고 있습니다. 태양과 목성의 신호의 시간적 변화는 매우 빠르기 때문에 난세이에서 이러한 관측을 위해 매우 빠른 수신기가 개발되었습니다.[6][7]

보이저나 갈릴레오와 같은 우주 임무의 결과는 목성의 난세이 관측에 의해 보완됩니다.[6]

LOFAR and NenuFAR

LOFAR는 유럽 전역에 걸쳐 약 50개의 안테나 어레이, 즉 "스테이션"으로 구성됩니다. 이것들은 네덜란드의 컴퓨터에 초고속 인터넷 링크로 연결됩니다. 110MHz~250MHz(2.7m~1.2m)로 최적화되어 있지만, 30MHz~80MHz(10m~3.7m)에서는 여전히 적당한 성능을 발휘합니다.[8]

네누의 안테나FAR 코어.

NenuFAR(Nançay Upgrading LOFAR의 새로운 확장)는 10MHz~85MHz(30m~4m)의 주파수 범위에 최적화된 매우 낮은 주파수 위상 배열입니다. 이것들은 전리층에 의해 차단되지 않는 가장 긴 전파입니다. 초기 과학 운영은 2019년에 시작되어야 합니다. 주요 과학적 목표는 다음과 같습니다.[8]

  • 전파 파장에서 (외계 행성의) magnet권 검출 및 연구,
  • 최초의 별들과 은하들이 형성된 시기를 발견한 것은, 빅뱅 이후 약 1억년 후의 중성 원자 수소가 다시 이온화되었을 때였습니다.
  • 분광학을 포함한 펄서가 은하수를 가로질러 저주파에서 일어나는 연구

완성되면 1938개의 안테나가 있습니다. 대부분은 직경 400m의 코어에 있지만 114개의 안테나가 최대 3km 거리까지 퍼집니다.[9]

NenuFAR는 3중 악기가 될 것입니다.[8]

  • 여러 위치를 동시에 관측하는 전파망원경,
  • 1° 해상도의 무선 영상을 몇 초 만에, 10' 시간 만에 구축하는 자동 무선 이미저.
  • LOFAR "슈퍼스테이션", 즉 NenuFAR와 LOFAR를 결합하여 아크로초 해상도의 무선 영상을 만들 수 있는 Nançay LOFAR 스테이션의 대규모 확장.

기타 계측기 및 협업

최근 몇 년과 수십 년 동안, 천문 관측 프로젝트는 전문 지식과 자금의 필요한 통합으로 인해 국제 협력 사업이 되었습니다. 경우에 따라 망원경은 여러 국가에 걸쳐 확장되기도 합니다. 이와 같이, 21세기 Nançay에서의 발전은 LOFAR와 같은 더 큰 기기의 부품을 위한 사이트를 제공하고 LOFAR 및 Square Kilmere Array(SKA)와 같은 국제 협력에 대한 전문 지식을 제공하는 경향이 있습니다.[10]

받아들이다

Nançay와 Westerbork에 위치한 ERMBESS(Electronic Multibeam Radio Astronomy Concept)는 SKA의 2단계를 위한 시제품 설치입니다. 900MHz에서 1500MHz 사이에서 작동하는 4608개 안테나의 단계적 배열입니다. 이것들은2 70m 라디오 돔에 보호됩니다. 여러 개의 빔을 사용하면 여러 개의 하늘 위치를 동시에 관찰할 수 있습니다.[7][10]

ORFEES

ORFEES(Observation Radiospéctale pour FEDOME et aletes Etudes des Extractions Solaraires)는 우주 기상과 태양 플레어 예측을 위한 5 m 직경의 안테나입니다. 130MHz~1GHz 사이에서 태양 코로나를 매일 관측하며 태양의 전파 방출을 거의 실시간으로 모니터링할 수 있습니다.[7]

CODALEMA

CODALEMA(로그 전자기 안테나가 있는 우주 광선 검출 어레이)는 대기 중 입자의 연쇄를 유발하는 초고에너지 우주 광선을 감지하고 감지하기 위한 장비 세트입니다. 이 에어 샤워는 20MHz에서 200MHz까지의 넓은 주파수 대역에서 측정되는 매우 짧은 전자기 신호를 생성합니다. 약 50개의 안테나 배열이 부지의 넓은 지역에 걸쳐 펼쳐져 있습니다.[7]

모니터링 안테나

22 m 높이의 돛대에 나무 꼭대기 위에 위치한 안테나는 20년 동안 낭사이 지역의 무선 전기 품질을 모니터링해 왔습니다. 라디오 헬리오그래프와 데카메트릭 어레이에 의한 관측에 영향을 미치는 간섭을 식별할 수 있습니다. 100MHz에서 4000MHz까지의 대역은 전체적으로 그리고 여러 방향으로 관찰됩니다.[7]

폴 데 에투알레스

대형 전파 망원경, 천문대 주변의 다수의 디스플레이 패널, 헬리오그래프 안테나 중 하나 또는 두 개는 방문자 센터인 Pole des Etoiles의 주차장에서 볼 수 있습니다. 개방 시간 동안 방문자 센터는 천문학과 천문대의 작업에 관한 상설 전시회를 제공합니다. 또한 매일 천체투영관 쇼와 대형 전파망원경과 전파헬리오그래프의 가이드 투어도 있습니다.[11]

참고 항목

참고문헌

  1. ^ a b c d Jean-Louis Steinberg (2004). "La création de la station de Nançay". L'Astronomie. 118: 626–631. ISSN 0004-6302.
  2. ^ Jean-Louis Steinberg (2004). "Radioastronomie interférométrie". L'Astronomie. 118: 622–625. ISSN 0004-6302.
  3. ^ a b c Gilles Theureau, Ismaël Cognard (2004). "Le grand miroir". L'Astronomie. 118: 10–16. Bibcode:2004LAstr.118...10T. ISSN 0004-6302.
  4. ^ a b c d e Jean-Louis Steinberg (2004). "Les cinquante ans de Nançay". L'Astronomie. 118: 5–9. ISSN 0004-6302.
  5. ^ a b Karl-Ludwig Klein (2004). "Le soleil en ondes radioélectriques – Le radiohéliographe de Nançay". L'Astronomie. 118: 21–25. ISSN 0004-6302.
  6. ^ a b c Philippe Zarka (2004). "Le réseau décamétrique de Nançay et l'interaction électrodynamique Io-Jupiter". L'Astronomie. 118: 17–20. ISSN 0004-6302.
  7. ^ a b c d e f "Station de Radioastronomie de Nançay". Retrieved 2019-11-15.
  8. ^ a b c "NenuFAR – New Extension in Nançay Upgrading LOFAR". Retrieved 2019-11-15.
  9. ^ "Inauguration de NenuFAR, un radiotélescope unique au monde". 2019-10-03. Retrieved 2019-11-15.
  10. ^ a b Nicolas Dubouloz, Wim van Driel, Alain Kerdraon, Philippe Zarka (2004). "La station de Nançay et les projets internationaux de 'radiotélescopes du futur'". L'Astronomie. 118: 26–29. ISSN 0004-6302.{{cite journal}}: CS1 maint: 다중 이름: 저자 목록 (링크)
  11. ^ "Pôle des Étoiles de Nançay". Retrieved 2019-11-07.

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외부 링크