Luento-opetus 28 t
Röntgenastronomia, periodi III
Ti 14.1.2014 alkaen viikoittain klo 16.00-18.00, sali XVII
18.2. viikolla 8 ei luentoa
25.2. luentopäiväkirjojen palautus ja palaute
Radioastronomia, periodi IV
Ti 11.3. alkaen sama sali ja sama aika

Radioastronomian harjoitukset 12 t
Sovitaan luennolla
Radioastronomian osuudesta välikoe

Kurssin opettajat Dos. Silja Pohjolainen ja TkT Kaj Wiik

(Kurssin kalenteri ei käytössä)

Opiskelijan perehdyttäminen radioastronomian ja korkeaenergisen säteilyn (röntgen, gamma) havaintolaitteisiin ja analyysimenetelmiin.

Havaintolaitteet eri aallonpituuksilla: radioteleskoopit, interferometrit, röntgen- ja gammailmaisimet satelliiteissa. Havaintojen käsittely ja tekniikat sekä havaintotarkkuutta rajoittavat tekijät. Sähkömagneettisen säteilyn siirtyminen väliaineessa. Ei-termisen säteilyn havaitseminen ja tärkeimmät tutkimuskohteet.

Kurssi noudattaa löyhästi ja soveltaen kirjaa T. Wilson, K. Rohlfs, S. Hüttemeister: Tools of Radio Astronomy (Springer Verlag: 5th edition). Kirja on tarkoitettu alaan syventyvien perusteokseksi joten tällä kurssilla ei ole mahdollisuutta käsitellä kaikkia asioita perusteellisesti. Seuraavassa alustava luentorunko.

• Radioastronomian merkitys
• Radioikkuna
• Peruskäsitteet
• Säteilyn siirtyminen
• Mustan kappaleen säteily ja kirkkauslämpötila
• Nyquistin teoreema ja kohinalämpötila

• Aaltovektorit
• Poincarén pallo ja Stokesin parametrit
• Kvasimonokromaattiset tasoaallot
• Faradayn kiertymä

• Signaalien ominaisuudet
• Autokorrelaatio ja Fourier-muunnos
• Suotimet
• Digitointi ja näytteistys

• Bolometrit
• Koherentit vastaanottimet

• Suuntakuvio
• Pääkeilan avaruuskulma (http://fi.wikipedia.org/wiki/Avaruuskulma)
• Tehollinen apertuuri
• Antennilämpötila
• Syötöt
• Paraboloidiantennit

• Kalibrointi
• Kontinuumihavainnot
• Spektroskopia

• Kaksielementtinen interferometri
• Apertuurisynteesi
• Kuvanmuodostus ja dekonvoluutio

• Mustan kappaleen säteily
• Synkrotroni- ja syklotronisäteily
• Spektriviivasäteily
• Taivaan säteilylähteitä

Kurssi noudattaa löyhästi ja soveltaen kirjaa Frederick D. Seward, Philip A. Charles: Exploring the X-ray universe (Cambridge University Press, 2. painos).

Alustava luentorunko

• merkittävimmät tulokset alkuajoilta
• yksiköistä
• havainto-olosuhteista

• säteilyn synty
• kontinuumi- ja viivasäteily
• absorptio ja sironta

• detektorit
• satelliitit
• spektroskopia

Röntgen
http://users.utu.fi/silpoh/havaitseva-alku.pdf
http://users.utu.fi/silpoh/havaitseva-xray22.pdf
http://users.utu.fi/silpoh/havaitseva-xray33.pdf
http://users.utu.fi/silpoh/havaitseva-xray44.pdf
http://users.utu.fi/silpoh/havaitseva-xray55.pdf

http://www.sternwarte.uni-erlangen.de/wiki/doku.php?id=isis:tutorial

Radio (2014)
luento1.pdf
luento2.pdf
luento3.pdf
luento4.pdf
luento6-web.pdf

Auringon radiosäteily
http://users.utu.fi/silpoh/havaitseva-radio.pdf