Jansky

El jansky (símbolo Jy ) es una unidad de medida de flujo electromagnético y densidad de flujo electromagnético que no pertenece al Sistema Internacional comúnmente utilizado en radioastronomía . Un jansky vale ^10-26 vatios por metro cuadrado por hertz y lleva el nombre del físico estadounidense Karl Guthe Jansky, quien descubrió las ondas de radio de origen galáctico en 1930 .

La densidad de flujo o flujo monocromático. $S.$ ${\ Displaystyle S}$ $S.$ de una fuente es la integral del resplandor $L$ ${\ Displaystyle L}$ $L$ en el ángulo sólido de la fuente:

S=\iint _{source}L(\theta ,\phi )\mathrm {d} \Omega

{\ Displaystyle S = \ iint _ {fuente} L (\ theta, \ phi) \ mathrm {d} \ Omega}

{\ Displaystyle S = \ iint _ {fuente} L (\ theta, \ phi) \ mathrm {d} \ Omega}

El jansky, en comparación con otros sistemas de medición estándar, se define como

1\ \mathrm {Jy} =10^{-26}{\frac {\mathrm {W} }{\mathrm {m^{2}} \cdot \mathrm {Hz} }}

{\ Displaystyle 1 \ \ mathrm {Jy} = 10 ^ {- 26} {\ frac {\ mathrm {W}} {\ mathrm {m ^ {2}} \ cdot \ mathrm {Hz}}}}

{\ Displaystyle 1 \ \ mathrm {Jy} = 10 ^ {- 26} {\ frac {\ mathrm {W}} {\ mathrm {m ^ {2}} \ cdot \ mathrm {Hz}}}}

(comparado con SI )

1\ \mathrm {Jy} =10^{-23}{\frac {\mathrm {erg} }{\mathrm {sec} \cdot \mathrm {cm^{2}} \cdot \mathrm {Hz} }}

{\ Displaystyle 1 \ \ mathrm {Jy} = 10 ^ {- 23} {\ frac {\ mathrm {erg}} {\ mathrm {sec} \ cdot \ mathrm {cm ^ {2}} \ cdot \ mathrm {Hz }}}}

{\ Displaystyle 1 \ \ mathrm {Jy} = 10 ^ {- 23} {\ frac {\ mathrm {erg}} {\ mathrm {sec} \ cdot \ mathrm {cm ^ {2}} \ cdot \ mathrm {Hz }}}}

(con respecto al cgs )

La densidad de flujo expresada en jansky se puede convertir en magnitud haciendo las suposiciones apropiadas sobre el espectro de la fuente. Por ejemplo, la conversión de una magnitud AB en una densidad de flujo expresada en μJy es lineal: ^[1]

F_{v}\ [\mathrm {\mu Jy} ]=10^{29}\cdot 10^{-{\frac {AB+48{,}6}{2{,}5}}}

{\ displaystyle F_ {v} \ [\ mathrm {\ mu Jy}] = 10 ^ {29} \ cdot 10 ^ {- {\ frac {AB + 48 {,} 6} {2 {,} 5}}} }

{\ displaystyle F_ {v} \ [\ mathrm {\ mu Jy}] = 10 ^ {29} \ cdot 10 ^ {- {\ frac {AB + 48 {,} 6} {2 {,} 5}}} }

Dado que el jansky se obtiene integrando el flujo sobre todo el ángulo sólido, es muy sencillo usarlo para describir fuentes puntuales. Por ejemplo, las corrientes de las fuentes de radio contenidas en el tercer catálogo de fuentes de radio de Cambridge (3C) se expresan en jansky.

El brillo de la superficie de las fuentes extendidas se expresa a menudo en jansky por unidad de ángulo sólido incluso en frecuencias distintas de las radiofrecuencias ; por ejemplo, los mapas obtenidos por el satélite IRAS en el infrarrojo lejano se expresan en MJy / sr . Si bien los flujos de fuentes extendidas se pueden expresar con estas unidades de medida en prácticamente todas las longitudes de onda, en los mapas del cielo obtenidos en frecuencias de radio, sus flujos se expresan tradicionalmente en términos de temperatura de brillo. ^[2] Por ejemplo, la cartografía de todo el cielo en la radio continua a la frecuencia de 408 MHz obtenida por Haslam con la ayuda de varios radiotelescopios se informa en términos de temperatura de brillo expresada en kelvin . ^[3]

Uso

La densidad de flujo de las fuentes de radio más brillantes puede alcanzar valores de uno a cien jansky, lo que hace que esta unidad de medida sea muy adecuada para su uso en radioastronomía. Por ejemplo, el catálogo de fuentes de radioastronomía 3C, que se preparó en 1959 y se revisó en 1962 , recopila 300 de las 400 fuentes más brillantes de 9 Jy del hemisferio norte a la frecuencia de 159 MHz.

Para comprender el uso de esta unidad de medida, es importante comprender el significado exacto de la expresión de hercios en la definición de jansky. Al medir una emisión de banda ancha continua donde la energía se distribuye de manera desigual en todo el ancho de banda del detector, la intensidad de la señal registrada aumentará en proporción al ancho de banda del detector (a diferencia de las señales con una banda más estrecha que la del propio detector). Por lo tanto, para calcular la densidad de flujo en jansky, la potencia total registrada (normalmente expresada en vatios ) se divide por el área de recolección del instrumento (expresada en metros cuadrados) y por el ancho de banda del detector (en hercios). Dado que 1 W m ⁻² Hz ⁻¹ es muy grande en comparación con los valores de densidad de flujo registrados en las fuentes, el resultado se multiplica por 10 ²⁶ , para dar una unidad de medida más apropiada para los fenómenos astrofísicos. ^[4]

Nota

^ (EN) Fukugita, M., Shimasaku, K., Ichikawa, T., Galaxy in Various Colors Photometric Band Systems , en Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico, vol. 107, 1995, págs. 945-958, DOI : 10.1086 / 133643 . Consultado el 17 de diciembre de 2008 .
^ La temperatura de brillo se define como la temperatura que debe tener un cuerpo negro en equilibrio térmico con el entorno circundante para emitir, a una frecuencia determinada, una radiación de igual intensidad a la observada en un objeto que se comporta como un cuerpo gris .
↑ (EN) Haslam, CGT, The 408 MHz all-sky survey continuum , en Bulletin d'Information du Centre de données stellaires, vol. 28, 1985, págs. 49-52. Consultado el 21 de marzo de 2009 .
^ (EN) Pregúntele al Dr. SETI: Understanding the Jansky , en setileague.org. Consultado el 21 de marzo de 2009 .

enlaces externos

( EN ) Jansky , en Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

Portal de astronomía

Portal de metrología

[fuk95-1] (EN) Fukugita, M., Shimasaku, K., Ichikawa, T., Galaxy in Various Colors Photometric Band Systems , en Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico, vol. 107, 1995, págs. 945-958, DOI : 10.1086 / 133643 . Consultado el 17 de diciembre de 2008 .

[2] La temperatura de brillo se define como la temperatura que debe tener un cuerpo negro en equilibrio térmico con el entorno circundante para emitir, a una frecuencia determinada, una radiación de igual intensidad a la observada en un objeto que se comporta como un cuerpo gris .

[has85-3] (EN) Haslam, CGT, The 408 MHz all-sky survey continuum , en Bulletin d'Information du Centre de données stellaires, vol. 28, 1985, págs. 49-52. Consultado el 21 de marzo de 2009 .

[4] (EN) Pregúntele al Dr. SETI: Understanding the Jansky , en setileague.org. Consultado el 21 de marzo de 2009 .

[1]

[2]

[3]

[4]