Plano de Estudos
Radioastronomia R
Contextos
Groupo: 1_MFA 2023/24 > 2º Ciclo > Parte Escolar > Opcionais > 657_MFA - Opção Grupo II (CFIS/ETFIS) > 2º Semestre
ECTS
6.0 (para cálculo da média)
Objectivos
Ao concluir este curso de radioastronomia com antena única, os alunos compreenderão todos os aspetos relacionados com a ótica dos radiotelescópios e a mecânica dos recetores heteródinos, incluindo misturadores, osciladores locais e espectrómetros. Será também abordada a compreensão de conceitos como os diagramas de feixe das antenas, a área de abertura efetiva, a eficiência do feixe principal e a temperatura de ruído do sistema. Em termos de competências práticas, os alunos aprendem a calcular densidades de fluxo, a aplicar a equação do radiómetro para avaliar incertezas de medição e a executar rotinas de calibração utilizando injeções de diodos. Desenvolvem competências operacionais na execução de técnicas de comutação (posição, feixe, frequência), na subtração de linhas de base espectrais e na derivação de índices espectrais para quasares. Por fim, as competências dos alunos serão aplicadas a observações de rádio reais realizadas no radiotelescópio da RAEGE, nas Ilhas dos Açores.
Programa
Módulo 1: Arquitetura de radiotelescópios e conceção de recetores: refletores parabólicos, alimentadores, linhas de transmissão e recetores heteródinos. Padrões de feixe da antena, resolução angular, área de abertura efetiva e temperaturas de ruído do sistema. Módulo 2: Procedimentos de calibração e estratégias de observação: deteção de potência, temperatura da antena, temperatura do sistema e injeções de diodo de ruído. Modos de comutação (posição, feixe, frequência), a equação do radiómetro e calibrações de carga quente/fria. Módulo 3: Mapeamento de alvos, fotometria e espectroscopia: Fontes pontuais versus fontes estendidas, diluição do feixe, convolução e eficiência do feixe principal. Mapeamento de quasares e regiões HII para derivar índices espectrais. Observações espectroscópicas de nuvens moleculares utilizando bancos de filtros e espectrómetros de autocorrelação digitais.
Método de Avaliação
The assessment framework combines practical application with theoretical evaluation, allocating: - 70%: Technical report following a field visit to the RAEGE (Red Atlántica de Estaciones Geodinámicas y Espaciales) radio telescope. Students synthesise their field experience by documenting telescope operations, receiver configurations, calibration routines (including hot/cold load calibrations and noise diode injections), and single-dish data reduction techniques. This report evaluates the students' ability to process real astronomical observations, calculate system noise temperatures, apply the radiometer equation, and interpret spectral line or continuum data. - 30%: Written examination. An exam testing mastery of the core course concepts, including heterodyne receiver architecture, antenna beam patterns, main-beam efficiency, pointing verifications, and target mapping methodologies.
Carga Horária
Carga Horária de Contacto -
Trabalho Autónomo - 112.0
Carga Total -
Bibliografia
Principal
- Essential Radio Astronomy: J. Condon, S. Ransom 2016
- Fundamentals of Radio Astronomy: Observational Methods: Jonathan M. Marr, Ronald L. Snell, Stanley E. Kurtz 2016