На почетокот на 2021 година, астрономите ја создадоа досега најдеталната карта на црни дупки на ниски радиофреквенции.
Приложената фотографија може да изгледа како прилично нормална слика на ноќното небо, но она што го гледате е многу поспецијално од обичните сјајни ѕвезди. Секоја од овие бели точки е активна супермасивна црна дупка. И секоја од овие црни дупки голта материјал во срцето на галаксија оддалечена милиони светлосни години, пишува Science Alert.
Со вкупно 25.000 такви точки, астрономите на почетокот на 2021 година ја создадоа досега најдеталната карта на црни дупки на ниски радиофреквенции, достигнување за кое беа потребни години и составување на радио телескоп со големина на Европа.
„Ова е резултат на долгогодишна работа на неверојатно тешки податоци“, објасни астрономот Francesco de Gasperin од Универзитетот во Хамбург во Германија. „Моравме да измислиме нови методи за претворање на радио сигналите во слики на небото.
Кога постојат и не работат многу, црните дупки не испуштаат никакво детектирано зрачење, што го отежнува нивното пронаоѓање. Кога црна дупка активно акумулира материјал – извлекувајќи го од дискот со прашина и гас што циркулира околу неа како вода што орбитира околу одводот – интензивните сили создаваат зрачење на повеќе бранови должини што можеме да го откриеме во пространоста на вселената.
Зошто фотографијата е посебна?
Она што ја прави горната фотографија толку посебна е тоа што покрива ултра ниски радио бранови должини, што ее откриено со помош на LOw Frequency ARray (LOFAR) во Европа. Оваа интерферометриска мрежа се состои од околу 20.000 радио антени распоредени на 52 локации низ Европа.
Во моментов, LOFAR е единствената радиотелескопска мрежа способна за длабоки слики со висока резолуција на фреквенции под 100 мегахерци, нудејќи поглед на небото како ништо друго. Ова издание, кое покрива четири проценти од северното небо, беше првото во контекст на амбициозниот мрежен план за снимање на целото северно небо на ултра ниски фреквенции, LOFAR LBA Sky Survey (LoLSS).
Бидејќи се наоѓа на Земјата, LOFAR мора да надмине значајна пречка што не создава проблеми за вселенските телескопи: јоносферата. Ова е особено проблематично за радио брановите со ултра ниска фреквенција, кои можат да се рефлектираат назад во вселената. На фреквенции под пет мегахерци, јоносферата од таа причина е непроѕирна.
Фреквенциите што продираат во јоносферата може да варираат во зависност од атмосферските услови. За да се надмине овој проблем, тимот користел суперкомпјутери кои извршувале алгоритми за да ги коригираат јоносферските пречки на секои четири секунди. Во текот на 256 часа кога LOFAR го набљудувал небото, очигледно имало многу корекции.
Тоа е она што ни даде толку јасен поглед на небото со ултра ниска фреквенција.
„После многу години развој на софтвер, прекрасно е да се види дека сега навистина успеало“, рече астрономот Huub Röttgering од опсерваторијата Лајден во Холандија.
Кои се другите придобивки?
Корекцијата за јоносферата има и друга придобивка: ќе им овозможи на астрономите да користат податоци од LoLSS за да ја проучуваат самата јоносфера. Патувачките бранови на јоносферата, сцинтилациите и односот на јоносферата со сончевите циклуси може да се опишат многу подетално со LoLSS. Ова ќе им овозможи на научниците подобро да ги ограничат јоносферските модели.
А истражувањето ќе обезбеди нови податоци за сите видови астрономски објекти и феномени, како и за евентуално неоткриени или неистражени објекти во регионот под 50 мегахерци.
„Конечното објавување на истражувањето ќе го олесни напредокот во голем број области на астрономските истражувања“, напишаа истражувачите во нивниот труд. „Ова ќе овозможи проучување на повеќе од милион радио спектри со ниска фреквенција, обезбедувајќи уникатен увид во физичките модели за галаксии, активни јадра, јата на галаксии и други области на истражување. Овој експеримент е уникатен обид да се истражува небото со ултра ниска фреквенција со висока аголна резолуција и длабочина“.
Резултатите се објавени во списанието Astronomy & Astrophysics.
