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Taurus A (M1) - la storia di una "scoperta"

Spider230 utilizza il nuovo ricevitore RAL10PL, sviluppato appositamente da RadioAstroLab per il nostro radiotelescopio. Grazie a questo e altri speciali strumenti, Spider230 offre l'elevata sensibilità e stabilità richiesta per la radioastronomia. Studiare il cielo nelle frequenze delle microonde ha diversi vantaggi:

Bassa sensibilità a interferenze esterne
Possibilità di utilizzare antenne di dimensioni non proibitive
Maggiore capacità risolutiva rispetto a sistemi a frequenze più basse

Ad elevate frequenze però il numero di oggetti registrabili da uno strumento amatoriale o semi-professionale non è elevato. Alla frequenza di 10 GHz le radio sorgenti più forti sono:

  1. Sole: flusso di circa 3 milioni di Jansky
  2. Luna: flusso di circa 30 mila Jansky
  3. Cassiopea A: flusso di circa 600 Jansky
  4. M17: flusso di circa 550 Jansky
  5. Taurus A (M1): flusso di circa 500 Jansky
  6. Orion A (M42): flusso di circa 480 Jansky

 

Il radiotelescopio Spider230 Il radiotelescopio Spider230 installato presso il Polo Tecnologico di Pordenone

 

E' facile notare che la Luna (la seconda sorgente radio in termini di potenza) è 100 volte più debole del Sole e che Cassiopea A (la terza sorgente radio in termini di potenza) è, a sua volta, 50 volte più debole della Luna! Con Spider230 il Sole è talmente forte da richiedere l'utilizzo del guadagno minimo selezionabile. La Luna si registra facilmente anche con un guadagno medio basso. Tutti gli altri oggetti sono difficili da registrare ma le ultime misurazioni di sensibilità, effettuate proprio sulla Luna, avevano indicato la possibilità di registrare onde radio anche dagli oggetti più deboli.  Abbiamo quindi cominciato a registrare dati utilizzando la tecnica dei transiti con il nostro software di controllo RadioUniverse.

radiotelescopi_transitoQuesta tecnica consiste nell’identificare l’oggetto di cui si vuole registrare l’emissione radio, puntare il radiotelescopio nella zona di cielo in cui passerà l’oggetto nel prossimo futuro (ad esempio 30 minuti dopo) e fermare il radiotelescopio in quella posizione. A causa della rotazione apparente del cielo (causata dalla rotazione terrestre), l’oggetto si sposterà verso l’area di cielo puntata dall’antenna (a), ci entrerà (b) e la passerà (c).

Il giorno 24 febbraio 2014 abbiamo utilizzato il radiotelescopio Spider230 installato presso il Polo Tecnologico di Pordenone per puntare Taurus A (la nebulosa M1 nella costellazione del Toro - si ritiene che Taurus A emetta onde radio per radiazione di sincrotrone causata da elettroni in veloci moti a spirale attorno alle linee di campo magnetico generati dalla pulsar al suo interno) e abbiamo registrato un primo transito, lungo 15 gradi, che ha evidenziato un picco. Riportando i dati di intensità ottenuti sulla mappa del cielo abbiamo verificato che tale incremento avveniva proprio in corrispondenza della posizione teorica di Taurus A.

 

TauA_transito_24022014 Primo transito di Taurus A registrato il 24 febbraio 2014 alla frequenza di 11,2 GHz

 

Per convalidare tale registrazione, il 9 marzo 2014 abbiamo effettuato 5 transiti consecutivi della stessa zona di cielo, questa volta da 4 gradi ciascuno. Spider230 consente di registrare automaticamente transiti consecutivi.

 

TauA_transit_4degree_09032014 Schermata del software RadioUniverse con la ripresa di un transito di Taurus A

 

RadioUniverse registra, per ogni transito, un file formato CSV con 4 colonne: ogni riga è una registrazione e contiene i dati di data, Ascensione Retta, Declinazione e segnale radio del punto registrato. E' così possibile elaborare i diversi risultati ottenuti, ad esempio mediando i valori per ridurre il rumore casuale e incrementare la visibilità della sorgente radio. Nell'immagine sotto vediamo il risultato dell'elaborazione dei 5 transiti con, evidenziata dalla curva arancione più spessa, la media:

 

TauA_screenshot2 Elaborazione dei transiti di Taurus A registrati a 11,2 GHz

 

La curva "average" mostra chiaramente il transito di Taurus A che è stato confermato anche dalle analisi dell'Istituto di Radioastronomia di Bologna (IRA). Spider230 è in grado di registrare anche deboli sorgenti radio.