Radioteleskop pro příjem signálu neutrálního vodíku

Bc. Tereza Rybníčková

Bachelor's thesis

Radiotelescope for neutral hydrogen line

Anotácia:

Neutrální vodík je jedním z klíčových objektů radioastronomie. S jeho pomocí lze mimo jiné zmapovat galaktické struktury napříč vesmírem, zjistit rychlost rotace spirálních ramen a pozorovat signál z raného věku vesmíru. Detekce neutrálního vodíku je možná i s běžnou satelitní parabolou, vyladěnou přijímací anténou a přijímačem SDR (\emph{Software defined radio}). Díky poznatkům o elektromagnetickém poli jsme vyrobili vhodnou přijímací anténu z cylindrického vlnovodu, sestavili vhodnou kaskádu zesilovačů, aby byl signál zachytitelný a důkladně proměřili všechny části aparatury. Signál neutrálního vodíku se nám podařilo zachytit, ale byl příliš slabý na kompletní zmapování Galaxie, nicméně graficky znázorníme Dopplerovský posun vodíkových mračen v galaktické rovině.

Abstract:

Neutral hydrogen is one of the key objects of radio astronomy. Using neutral hydrogen, we can map galactic structures throughout the Universe, find the rotational velocity of spiral arms and observe the signal from early stages of the Universe. The detection of neutral hydrogen is possible with a common parabolic dish, a tuned feed antenna and with an SDR (Software defined radio) receiver. With the help of electromagnetic field theory, we built a feed antenna from a cylindrical waveguide, we assembled a suitable cascade of amplifiers in order for the signal to be receivable and we did a test measure of all aspects of the aparature. We received the signal of neutral hydrogen, however it was too weak for a complete map of the Galaxy. Nevertheless, we illustrated graphically the Doppler's shift of hydrogen clouds in the galactic plane.

Kľúčové slová

radioastronomie, neutrální vodík, hyperjemný přechod, parabolická anténa, vlnovod, galaktický vodík, SDR, radio astronomy, neutral hydrogen, hyperfine transition, parabolic antenna, waveguide, galactic hydrogen

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 24. 5. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 21. 6. 2023
• Vedúci: prof. Mgr. Vít Kudrle, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Filip Hroch, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Physics / Astrophysics