Interférométrie

Le principe de l’interférométrie I problème de l’antenne unique: résolution spatiale Q ~ l/D (D: diamètre du télescope) idée: remplacer le diamètre du télescope par la distance entre deux télescopes en interférométrie: un télescope va échantillonner le champ d’onde electromagnétique une seule source ponctuelle: champ electromagnétique cohérent une source qui comprend deux sous sources ponctuelles émet deux champs d’onde sépares qui n’interagissent pas -> ils sont incohérents cela est reconnu par un interféromètre

Le principe de l’interférométrie II il faut mesurer la cohérence des signaux en principe un interféromètre ne fonctionne que correctement si le champ electromagnétique peut être décrit par une onde de longueur d’onde, fréquence, phase etc. bien définis résolution spatiale: Q ~ l/B (B: ligne de base maximum)

onde plane monochromatique: l’amplitude de g est 1 onde poly chromatique aléatoire: l’amplitude de g est 0

maintenant: superposition de deux champs d’ondes monochromatiques qui se propagent dans deux directions différentes

(incohérents)

« delay beam »

Les visibilités Interférometrie avec les VLTs (Ohnaka et al. 2006)

Synthèse d’ouverture Australia Telescope Compact Array (ATCA) Very Large Array (VLA, USA) Plateau de Bure mm interferometer (France)

Synthèse d’ouverture

Synthesis mapping

Couverture dans le plan UV VLA observation courte (« snapshot »)

Couverture dans le plan UV VLA+ Pie town 1 snapshot 3 snapshots beam 9 snapshots

Couverture dans le plan UV « full track » = 12h d’observation d’angles horaires de -6h a +6h déclinaison = 80 degrés déclinaison = 20 degrés

Interféromètre d’alignement est-ouest Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT, Pays Bas)

Observer avec un interféromètre pointage et focus des antennes uniques (voir cours précèdent) au début et a la fin: observation d’une source de calibration de flux et de polarisation si nécessaire en alternance: observation de la source et du calibrateur de phase

Traitement des données interférométriques Edition des visibilités des calibrateurs Calibration du flux avec les calibrateurs principales Calcul du gain et de la phase pour les calibrateurs Calcul du flux du calibrateur de phase Interpolation des solutions de gain et de phase pour le calibrateur principale Interpolation des solution de gain et de phase pour le calibrateur de phase et pour la source observée Calibration de la polarisation si nécessaire avec de calibrateurs polarises Edition des visibilités de la source observée Calcul de l’image + CLEANing

Les visibilités Logiciel de traitement de données du VLA: AIPS

Traitement des données interférométriques dirty beam dirty image (FFT direct) cleaned image CLEAN