¿Es posible filtrar las ondas de radio usando otro radiotelescopio?

Al realizar una observación con un radiotelescopio, ¿es posible filtrar el ruido procedente de una fuente conocida utilizando otro telescopio que se centre en esa fuente de ruido?
Por filtrado, me refiero a procesar la observación en una computadora y calcular la imagen filtrada utilizando la segunda fuente del telescopio. Suponga que ambos telescopios están conectados y pueden sincronizarse fácilmente en tiempo y ubicación e intercambiar otra información.

Agradezco su selección de mi respuesta. Es común que quien hace una pregunta dé a la comunidad suficiente tiempo para responder antes de aceptar una mejor respuesta. Esto permite que el resto de la comunidad tenga tiempo para comentar las respuestas existentes e incluso formular respuestas alternativas más completas. Si luego se proporciona una respuesta mejor que la mía, ¡siéntase libre de cambiar su aceptación!
@ConnorGarcia Sí, por supuesto. Todavía me desconcierta por qué no se puede filtrar el Fondo Cósmico de Microondas. Intento preguntar sobre esto, una vez que aprendo más sobre el tema.
Estas son preguntas excelentes y profundas. Los fotones en el CMB se aleatorizaron bastante bien, por lo que el conjunto de fotones que inciden en el telescopio número uno no lo hará al mismo tiempo que el conjunto de fotones que inciden en el telescopio número dos. Además, el CMB es mayormente isotrópico, por lo que es imposible enfocar un telescopio en él. Una señal de un satélite, por otro lado, no es aleatoria en absoluto y se puede señalar.
Por lo general, doy preguntas una semana antes de aceptar las respuestas, algunos colaboradores no necesariamente se registran todos los días. Por supuesto, es totalmente su elección, pero ¿podría considerar no aceptar según la solicitud anterior?

Respuestas (2)

Las señales de interferencia coherentes suelen denominarse RFI (o interferencia de radiofrecuencia). Sin duda, se podría filtrar digitalmente una señal de interferencia coherente de un telescopio observando desde un telescopio adicional enfocado en la fuente de la señal de interferencia, dada la geometría adecuada. Aquí hay un trabajo de investigación sobre Mitigación de interferencias de radiofrecuencia que describe algunas de estas mismas técnicas en la sección 3.4: Estudios posteriores a la correlación.

La interferencia incoherente se suele denominar ruido y no será la misma en los dos telescopios. Esto significa que un astrónomo no puede usar un telescopio para filtrar el ruido del otro. Algunos ejemplos de fuentes de ruido son:

  1. Ruido que proviene de la térmica de la electrónica del telescopio.
  2. Retrodispersión de tierra en el receptor de antena
  3. Inexactitudes introducidas por la conversión de analógico a digital y otro procesamiento de señales.
He agregado una respuesta.
@uhoh Acabo de editar mi respuesta para eliminar la discusión de CMB para darle un escenario completo para discutirlo en su respuesta.
¡ay! ¡ Ahora tengo miedo escénico!

Me gustaría abordar algo que vi en los comentarios como una respuesta complementaria.

No creo que podamos ver el CMB como un ruido incoherente. El CMB es una fuente extendida pero coherente tanto como cualquier objeto extenso para el cual existen imágenes de radio. Cualquier fuente que sea distante en comparación con el tamaño de la matriz tendrá coherencia, ya que todas las antenas reciben aproximadamente las mismas ondas, solo que retrasadas de manera diferente por las longitudes de sus caminos 1 .

Solo por ejemplo:

El único problema es que CMB no está localizado , por lo que estará presente sin importar hacia dónde apunte un radiotelescopio. En otras palabras, ¡no es "ruido" porque realmente está ahí!

Si pudiera construir una segunda antena tan lejos que el paralaje moviera sustancialmente su objeto previsto (si, por ejemplo, estuviera haciendo una imagen de radio de Júpiter usando una serie de radiotelescopios en una gran órbita de halo alrededor de un punto de Lagrange Sol-Tierra) entonces en ese caso es posible que puedas

  • Caracterizarlo como ruido, ya que la contribución sería diferente en cada receptor
  • Elimínelo un poco de su imagen del objeto de primer plano, ya que sería más interferencia local o ruido térmico incoherente en cada receptor 2 .

Pero, por supuesto, Júpiter es bastante ruidoso, por lo que podría no ser necesario.


1 Aunque tengo problemas con el concepto, podemos pensar que cada fotón de radio entra en todos los telescopios e interfiere consigo mismo, incluso si eso sucede seis meses después de que todos los discos duros hayan sido enviados a una ubicación central para su procesamiento.

2 En realidad, sería casi exactamente como el ruido térmico, de hecho , alrededor de 2,72548±0,00057 K. (Ligeramente relacionado: ¿Por qué la emisión de radio térmica de un "plato caliente" de DSN no inunda por completo los beneficios de un LNA frío? )

El rango de frecuencia del 21CMA parece demasiado bajo para observar el CMB. El documento dice que están tratando de observar fuentes celestes desde el mismo momento en que se formó el CMB. Aún así, puede que tenga razón sobre la coherencia en el CMB. Cuando trabajé para el Observatorio Nacional de Radioastronomía nunca lo tratamos como una fuente coherente, pero supongo que eso no significa que no pueda serlo. ¡Me reí muchísimo cuando me dirigieron de nuevo a mi propia respuesta! +1
@ConnorGarcia, mi estratagema no funcionó con la eficacia planeada porque no lo leí con atención. Hay varias matrices interferométricas basadas en la Tierra que generan una imagen coherente del CMB (p. ej., 1 , 2 , 3 ), pero a 70 – 200 MHz esa no es una de ellas.
Lo irónico es que en realidad estaba al tanto de la CBI. Todavía soy bastante nuevo en Astronomy Stack Exchange. Me inclino a dejar mi respuesta defectuosa y dejar que sea rechazada o ignorada. ¿Se considera de mala educación dejar una respuesta defectuosa en lugar de corregirla?
@ConnorGarcia hmm, bueno, mi respuesta ahora es defectuosa, así como lo has señalado. Voy a "arreglarlo" ajustándolo para abordar solo los comentarios debajo de la pregunta y etiquetarlo como una "respuesta parcial" o "respuesta complementaria". ¿Por qué no sigues adelante y refinas el tuyo también? Stack Exchange (en mi opinión) es un "esfuerzo colaborativo para generar buenas respuestas a preguntas sobre el tema" con futuros lectores como nuestros clientes. Intento no centrarme en mí mismo, en mi reputación o en tener razón, sino en entregar la mejor información a quienes vienen después de nosotros.
Un poco de tutoría va un largo camino. Es muy apreciado.