VLBI(Very Long Base-line Interferometry)

 

1. VLBI(Very Long Baseline Interferometer)

측지 VLBI(Very Long Baseline Interferometer, 超長基線 電波干涉計)란 수십억 광년 떨어져 있는 준성(Quasar)에서 방사되는 전파를 지구상 복수의 전파망원경(안테나)으로 동시에 수신하여 그 도달시각의 차이를 정밀하게 계측하고 해석함으로써 관측점의 위치좌표를 고정밀도로 구하는 시스템입니다.

 

1) VLBI 원리

멀리 떨어져 있는 여러 전파망원경을 이용하여 같은 천체를 동시에 관측하고, 천체로부터 오는 전파신호를 합성함으로써, 서로 떨어져 있는 전파망원경 사이의 거리에 해당하는 가상의 큰 전파망원경과 동일한 높은 분해능을 구현합니다.

 

 

2. VLBI 처리

전파망원경이 관측하는 대역의 파장은 신호가 미약하기 때문에 전파를 가능한 많이 모으기 위해서 커다란 원반의 안테나가 설치되어 있습니다. 가능한 멀리 떨어진 위치에 여러개의 전파망원경을 설치하고 서로 연결하여 같은시간에 천체를 동시에 관측합니다. 여러 망원경으로 관측을 했기 때문에 데이터를 한곳으로 데이터를 취합합니다. 서로 다른 망원경에 도달하는 전파신호(빛)가 가상의 전파망원경의 초점(Focus)에 모일 수 있도록, 각 망원경에 도달하는 천체의 전파신호의 "시간지연에 따른 위상차이"을 측정하고, 이를 보정하여, 하나의 데이터로 합성하는 과정을 거쳐 각 전파망원경의 거리와 위치를 결정합니다.

 

1) 상관처리

VLBI 관측을 수행할 때, 각 전파망원경은 우주에 있는 관측대상 천체의 에너지원에서 방출되는 신호를 수신기를 통하여 수신한 후 저장매체에 기록한다. 수신한 전파신호는 각 전파망원경에 설치 되어 있는 매우 정밀한 수소메이저 시계에서 제공하는 시각정보를 전파신호와 함께 저장한다. 시각태그가 기록된 관측자료는 각 전파망원경과 비교하여 전파신호의 도착시간 차를 구할 수 있다. 이러한 전파의 도달시간 차이는 각 전파망원경의 위치와 전파원의 관측시간을 정확하게 계산하는데 사용한다.

 

 

"상관처리"란 각 전파망원경에서 보내온 관측데이터를 관측대역 별로 분류하고 시선 방향의 경로 차이 및 상대속도 차이를 보정한 다음, 각 관측대역 별로 각 전파망원경 간의 기선 별로 일정 간격의 주파수 별로 분광된 간섭무늬를 계산하여 연구에 활용할 수 있는 데이터를 확보하는 일련의 작업과정을 말한다. 이 상관처리 결과를 종합하면 관측대상 천체의 상세한 영상을 얻을 수 있고, 이 영상을 분석하여 관측대상 천체에 대해 자세히 연구할 수 있다.