Calculadora de Resolucao de Radiotelescopio em Arcosec

Resolução angular de um radiotelescópio

A resolução limitada por difração de uma abertura circular é dada pelo critério de Rayleigh θ (rad) = 1,22 · λ / D, sendo λ o comprimento de onda observado e D o diâmetro do prato. Em segundos de arco, com a aproximação de pequenos ângulos, a fórmula equivale a θ (arcsec) ≈ 252 · (λ / D) quando λ e D estão na mesma unidade.

Como exemplo, o prato de 305 m de Arecibo observando a linha do hidrogênio em 1,420 GHz (λ ≈ 21 cm) atinge apenas cerca de 175 arcsec, motivo pelo qual antenas únicas costumam ser combinadas com interferômetros. A interferometria de longa linha de base (VLBI) substitui D pelo comprimento da baseline e alcança micro‑arcsegundos; o Event Horizon Telescope fotografou a sombra do buraco negro M87* em abril de 2019 com um feixe de 20 µas.

Aplicações

Use este cálculo para comparar o feixe de uma antena única com o tamanho angular de pulsares, masers, núcleos de AGN e regiões HII, para dimensionar antenas de espaço profundo ou para planejar levantamentos onde a confusão de fontes define o piso de ruído.

FAQ

Por que 1,22 e não 1? O fator vem do primeiro zero da função de Bessel J₁ que descreve a difração por uma abertura circular.

A atmosfera limita a resolução no rádio? Abaixo de 50 GHz a troposfera é bastante transparente; o limite vem da difração e do ruído de fase troposférico, não do seeing.

Como os interferômetros melhoram isso? Eles sintetizam uma abertura do tamanho da maior baseline B, então θ ≈ λ/B substitui θ ≈ λ/D, ganhando ordens de grandeza em nitidez.