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과학

간섭계

간섭계과학
영문명
Interferometer
기본 원리
파동의 간섭
천문 관측의 주요 변수
파장과 기선 길이 및 방향
시설 사례
ALMA와 VLTI
간섭계는 둘 이상의 파동이 합쳐질 때 생기는 간섭 정보를 이용하는 측정 장치다. 천문학에서는 여러 망원경의 신호를 결합하여 개별 망원경만으로 구분하기 어려운 작은 각도 구조를 연구하는 데 활용한다.

겹친 신호에 담긴 정보

파동이 만나면 위상 관계에 따라 서로 강해지거나 약해진다. 간섭계는 이 변화를 통해 측정 대상의 정보를 얻는다. 천문 관측의 간섭무늬는 천체를 보통 카메라로 찍은 직접 영상과는 다른 종류의 자료다.

기선 길이와 관측 파장

천문 간섭계에서 망원경 두 대 사이의 간격을 기선이라고 한다. 같은 파장에서는 긴 기선이 작은 각도 구조를 구분하는 데 유리하다. 반대로 파장이 길어지면 비슷한 각분해능을 얻기 위해 더 긴 기선이 필요하다.

빈 공간까지 집광하는 것은 아니다

배열의 최대 간격에 해당하는 큰 가상 망원경이라는 설명은 주로 분해능을 말한다. 망원경 사이의 빈 공간이 빛을 모으는 것은 아니므로 같은 지름의 꽉 찬 거울과 집광력이 같지 않다. 분해능과 감도를 구분하는 것이 중요하다.

여러 방향과 간격을 모으다

적은 기선으로는 천체 크기 같은 일부 기하 정보를 추정할 수 있어도 충실한 영상을 만들기 어려울 수 있다. 길이와 방향이 다른 관측을 더하면 공간 정보를 보완한다. 망원경 배치를 바꾸거나 지구 자전에 따른 상대 방향 변화를 활용하는 이유다.

관련 문서

간섭 (파동) / 위상 (파동) / 회절 / ALMA / VLT / 초장기선 간섭계