Głodni Wiedzy

Informacje o Polsce. Wybierz tematy, o których chcesz dowiedzieć się więcej

Poniżej znajdują się prawdziwe zdjęcia odległych galaktyk o niespotykanym dotąd poziomie szczegółowości

Radioastronomia czyni postępy dzięki sieci LOFAR, składającej się z dziesiątek tysięcy anten w Europie.

Wydanie specjalne magazynu Astronomia i astrofizyka W sierpniu 2021 roku opublikowałem serię badań, które dostarczają bezprecedensowych obrazów, równie oszałamiających, co naukowo znaczących: są to najbardziej szczegółowe obrazy odległych galaktyk w historii.

To wynik dziesięciu lat badań od LOFAR – The Low Frequency Array, sieć tysięcy anten rozsianych po całej Europie, tworząca razem największy teleskop na świecie.

Obraz połączenia dwóch galaktyk uchwyconych drogą radiową z siecią LOFAR. // Źródło: LOFAR / Ramirez-Olivencia

Niespotykany poziom szczegółowości

Anteny te są interferometrami: odbierają częstotliwości radiowe. Jednak obrazy, które docierają do nas z kosmosu, są wynikiem różnego promieniowania elektromagnetycznego, którego długości fal są różne. Światło „widzialne” nie jest najdokładniejsze, gdy jest oglądane z odległości lat świetlnych, jego długość fali jest krótka i dostarcza mało szczegółów, zwłaszcza że fale te mogą być blokowane i zakłócane na swojej drodze. Śledź na przykład chmury gazu lub pyłu. Odbierając fale radiowe, interferometry mogą dostarczać obrazy obszarów, które naszym oczom i soczewkom teleskopów optycznych wydają się ciemne lub nie do odróżnienia. Pozwala to zobaczyć niewidzialne i niskoenergetyczne światło.

Co więcej, połączenie tych tysięcy teleskopów tworzy w praktyce soczewkę o średnicy 2000 kilometrów. Wynik: obrazy opublikowane w tej serii badań, które łączą obserwacje z 70 000 interferometrów, zapewniają niespotykany poziom szczegółowości w tym widmie.

Na poniższej animacji widać przejście między standardową rozdzielczością, w której galaktyki odbijają się w bardzo jasnych punktach, a rozdzielczością uzyskaną dzięki tej międzynarodowej współpracy z 70 000 anten, gdzie możemy wyraźnie rozróżnić kształty. Różnica jest niesamowita.

Prawdziwe obrazy odległych galaktyk, najpierw widziane w klasycznej rozdzielczości, a następnie w rozdzielczości, na którą pozwala LOFAR. // Źródło: LK Morabito; LOFAR KSP . ankiety

To nie tylko kwestia „robienia zdjęcia” przestrzeni. Sieć Teleskopowa LOFAR to coś więcej niż tylko fotografowanie galaktyk. Przechwytywanie fal radiowych jest tłumaczone na dane z tych tysięcy anten, a następnie konieczne jest zebranie tych danych w celu utworzenia obrazu. Oprócz samej technologii teleskopowej LOFAR istnieje zatem wyzwanie komputerowe: sam pojedynczy obraz reprezentuje 13 TB/s surowych danych (odpowiednik 300 płyt DVD). Aby przetworzyć te obrazy, naukowcy zmobilizowali „superkomputery”, aby zredukować dane do użytecznego limitu kilku gigabajtów.

READ  Spotkanie zostało przytłoczone przez silną epidemię gorączki denga

W ten sposób po przetworzeniu tych dużych zbiorów danych można uzyskać całą serię obrazów, z różnych odległości i różnych poziomów szczegółowości:

Uzyskano zgrupowanie obrazów. // Źródło: Zespół LOFAR

Mechanizmy jeszcze niewidoczne

Ten poziom precyzji jest nie tylko niesamowity: dostarcza również cennego narzędzia do szczegółowej analizy konkretnych mechanizmów w jądrach galaktyk. Rzeczywiście, wiele artykułów naukowych z tej serii badań skupia się na supermasywnych czarnych dziurach w jądrze galaktyk.

Umożliwia to w szczególności zobaczenie emitowanych przez nie „dżetów” i sposobu, w jaki się rozchodzą, ponieważ w normalnych czasach, przy długich falach światła widzialnego, są one niewidoczne. ” Te obrazy o wysokiej rozdzielczości pozwalają nam przybliżyć, aby zobaczyć, co naprawdę dzieje się, gdy supermasywne czarne dziury uwalniają „dżety radiowe”, co wcześniej nie było możliwe. »

Zdjęcie uzyskane za pomocą teleskopu LOFAR galaktyki Herkules A. // Źródło: R. Timmerman; Kosmiczny Teleskop LOVAR i Hubble’a

Niektóre artykuły skupiają się na innych aspektach galaktyk. Wszystko to pokazuje, że tego typu technologia jest krokiem naprzód dla radioastronomii, umożliwiającą zagłębienie się w przestrzeń kosmiczną, zbadanie i, jeśli to możliwe, zrozumienie jej mechanizmów.

Zobacz świat zPróżnia

Kredyt fotograficzny dla osoby:
obietnice

Udostępnij w mediach społecznościowych

Kontynuacja wideo