Wielkości obserwowane



Wielkości mierzone różnią się od wielkości prawdziwych, ze względu na właściwiości odbiorcze anteny, które różnią się w zależności od kierunku (opisywane są one przez charakterystykę kierunkową mocy). Stąd obserwowana gęstość strumienia:

$\displaystyle S_{obs} = \int_{source}I_\nu (\theta, \phi) cos\theta P_n (\theta, \phi) d\Omega$

Zaniedbując $ cos\theta$ i biorąc przypadek anteny posiadającej symetrię sferyczną (jak antena paraboliczna):

$\displaystyle S_{obs}(\phi_0) = \int_{source} I_\nu(\phi) P_n(\phi_o-\phi)d\phi~~~~~~~~cross-correlation~function$

$\displaystyle S_{obs}(\phi_0) = \int_{source} I_\nu(\phi) \tilde{P_n}(\phi-\phi_o)d\phi~~~~~~~~convolution$

Gdzie $ P_n(\phi_o-\phi) = \tilde{P_n}(\phi-\phi_o)$
$ I_\nu(\phi)$ - liniowa jasność źródła (wielkość ``mierzona'' przy skanowaniu źródła)


a)
Przybliżenie dla małego źródła:

$\displaystyle S_{obs} \simeq I(\theta,\phi)\Omega_z=S_0$

$ \Omega_z$ - rozmiar kątowy źródła
$ S_0$ - gęstość strumienia źródła
 
b)
Dla źródła rozciągłego, o rozmiarach o wiele większych niż szerokość listka głównego:

$\displaystyle S_{obs} \simeq I(\theta,\phi)\Omega_M=S_0\cdot \frac{\Omega_M}{\Omega_z}$

$ \Omega_M$ - kąt bryłowy listka głównego (main beam solid angle)
 
Dla wiązki głównej opisanej rozkładem Gaussa:
$ \Omega_M = 1.133 \cdot \theta_{FWHM}^2$
$ \theta_{FWHM}$ - szerokość wiązki na połowie mocy
 
c)
Dla źródła o rozmiarach zbliżonych do rozmiaru wiązki:

$\displaystyle S_{obs} = S_0\frac{\int_{source} I_\nu(\phi) \tilde{P_n}(\phi-\phi_o)d\phi}{\int_{source} I_\nu(\phi) d\phi}$



Jasność obserwowana:

$\displaystyle I_{obs}(\phi_0) = \frac{1}{\Omega_A}\int_{source} I_\nu(\phi) \tilde{P_n}(\phi-\phi_o)d\phi~~~~~convolution$

$ \Omega_A$ - pełna szerokość wiązki
 
Stąd dla źródeł rozciągłych podaje się wielkości w $ Jy/beam$ przy podaniu wielkości wiązki (rozmiary listka głównego). Teoretycznie można dokonać dekonwolucji wiązki, jednakże się tego nie robi ze względu na to, że wymaga ona dodatkowych założeń (np. informacji o rozmiarze źródła), a zatem nie jest ona jednoznaczna. Natomiast w przypadku interferometri, gdzie charakterystyka kierunkowa interferometru jest skomplikowana i nie do opisania przez pojedyńczą wiązkę dokonuje się ``czyszczenie obrazu'', które polega na uzyskaniu takiego obrazu, jakby interferometr miał charakterystykę mocy opisaną przez prostego Gaussa, a zatem min. na konwolucji z czystą wiązką.


Bogna Pazderska 2009-01-20