Calculadora de Temperatura de Brilho em Radio por Jansky

O Jansky: unidade de densidade de fluxo da radioastronomia

O Jansky (símbolo Jy) é a unidade derivada do SI de densidade de fluxo espectral usada em radioastronomia: 1 Jy = 10⁻²⁶ W·m⁻²·Hz⁻¹. Homenageia Karl Guthe Jansky, que em 1932 usou uma antena rotativa da Bell Labs em 20,5 MHz para detectar o primeiro sinal de rádio cósmico — emissão do centro da Via Láctea — fundando a disciplina.

A temperatura de brilho relaciona a densidade de fluxo a uma temperatura equivalente de corpo negro pela lei de Rayleigh-Jeans: T_b = (S λ²) / (2 k_B Ω), onde S é a densidade de fluxo, λ o comprimento de onda, k_B a constante de Boltzmann e Ω o ângulo sólido da fonte.

Aplicações

A fonte extragaláctica mais forte, Cygnus A, atinge cerca de 2300 Jy em 1,4 GHz; quasares quiescentes ficam na escala de milijansky; surveys profundos com o VLA (Very Large Array), MeerKAT e ALMA detectam fontes em microjansky. O futuro SKA (Square Kilometre Array) alcançará sensibilidade sub-μJy, colocando ao alcance o sinal cosmológico de 21 cm da Época de Reionização.

Perguntas frequentes

Por que uma unidade tão pequena? Fontes cósmicas em rádio são extraordinariamente fracas na Terra; usar watts por metro quadrado por hertz exigiria notação científica o tempo todo.

A temperatura de brilho é uma temperatura real? Apenas para fontes térmicas no regime de Rayleigh-Jeans; para fontes síncrotron, T_b pode chegar a 10¹² K ou mais, sendo apenas um rótulo conveniente de brilho, não temperatura física.

Quanto fluxo é 1 Jy em escala doméstica? Integrando em 100 MHz de banda, 1 Jy coletado por uma antena de 25 m dá cerca de 5×10⁻¹⁵ W — menos de um trilionésimo de um sinal Wi-Fi de smartphone.