Nowa radiowa mapa Wszechświata

Opublikowano: 10.04.2021 | Kategorie: Nauka i technika, Wiadomości z wszechświata

Liczba wyświetleń: 989

Międzynarodowy zespół astronomów z Polakami w składzie opublikował najdokładniejszą znaną mapę wszechświata w zakresie niskich częstotliwości radiowych. Dzięki nowemu przeglądowi nieba udało się zbadać dziesiątki tysięcy galaktyk – aż do dalekich krańców wszechświata. Do obserwacji użyto europejskiej sieci radioteleskopów LOFAR, której trzy stacje znajdują się na terenie naszego kraju.

Obserwacje radiowe skupiały się dotąd przede wszystkim na najjaśniejszych emisjach odbieranych z kosmosu, np. pochodzących od masywnych czarnych dziur w centrach galaktyk – wskazano w komunikacie dotyczącym nowego przeglądu nieba. Natomiast obraz uzyskany dzięki sieci LOFAR na niskich częstotliwościach radiowych jest tak głęboki, że większość widocznych na nim obiektów to galaktyki – takie, jak nasza Droga Mleczna, ale znajdujące się bardzo daleko i widoczne w momencie, gdy jeszcze się tworzyły.

Dzięki obserwacjom na falach radiowych można zajrzeć w głąb obszarów z dużą ilością pyłu, którego chmury występują w obszarach narodzin gwiazd (i przesłaniają widok w zakresie widzialnym). Naukowcom udało się wyznaczyć związek pomiędzy jasnością galaktyk w zakresie radiowym a tempem formowania się gwiazd. Doprecyzowano też oszacowania liczby nowych gwiazd, jakie tworzyły się w młodym Wszechświecie, zbadano emisje z okolic masywnych czarnych dziur w kwazarach, czy zderzenia galaktyk.

Ponieważ obserwacje fragmentów nieba były powtarzane co pewien czas, można było też badać zmienność niektórych źródeł. W ten sposób natrafiono na egzotyczną gwiazdę – czerwonego karła CR Draconis, u którego wykryto wybuchy emisji radiowej podobne do występujących na Jowiszu. Mogą one być powodowane przez oddziaływania gwiazdy z nieznaną planetą w w tym układzie, albo sama gwiazda niezwykle szybko rotuje.

Do opracowania radiowych obrazów nieba potrzebne są olbrzymie ilości danych. W przypadku opisywanych wyników połączono sygnały od 70 tysięcy anten wchodzących w skład sieci LOFAR. Łącznie były to ponad 4 petabajty surowych danych, co odpowiada pojemności około miliona płyt DVD. Obserwowany obszar nieba był około 300 razy większy niż Księżyc w pełni.

„Mapa obejmuje część nieba północnego. Obszary obserwacji zostały wybrane w ten sposób, aby można je było jak najpełniej wykorzystać: wyselekcjonowano tak zwane głębokie pola, które są bardzo dobrze znane astronomom i były obserwowane w wielu różnych zakresach widma – głównie od ultrafioletu po daleką podczerwień” – tłumaczy uczestniczka badań, dr hab. Katarzyna Małek z Narodowego Centrum Badań Jądrowych.

Badaczka wskazuje też, że mapa pozwala na bardziej precyzyjne opracowanie modeli ewolucyjnych i dzięki temu opisanie młodego Wszechświata, a także na poszukiwanie nowych, nieznanych dotąd obiektów astrofizycznych.

International Low Frequency Array, w skrócie LOFAR, to europejska sieć anten radiowych, której centrum znajduje się w Exloo w Holandii. Krajami partnerskimi w tym projekcie są Francja, Irlandia, Łotwa, Holandia, Niemcy, Polska, Szwecja, Wielka Brytania i Włochy. Polskim udziałem kieruje grupa POLFARO, w skład której wchodzą Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Uniwersytet Jagielloński w Krakowie, Centrum Badań Kosmicznych PAN w Warszawie oraz Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe w Poznaniu. Utrzymanie polskich stacji LOFAR finansowane jest przez Ministerstwo Edukacji i Nauki.

Jak tłumaczy prof. Krzysztof Chyży z Uniwersytetu Jagiellońskiego, LOFAR pracuje jako interferometr radiowy. Sygnał z pojedynczej stacji (pola antenowego) jest zamieniany na dane cyfrowe, które przesyłane są online do superkomputera w Groningen (tzw. korelatora) i łączone z innymi sygnałami z pozostałych stacji.

„Ciekawostką w pracy LOFAR-a jest to, że jego anteny są nieruchome, nie jest możliwe ich obracanie czy przesuwanie, jak w standardowych radioteleskopach. Wybór kierunku, w jakim ma patrzeć teleskop, odbywa się softwarowo, poprzez odpowiednie korekty cyfrowego sygnału. Z tych danych przez tzw. transformatę Fouriera tworzy się radiową mapę (obraz) nieba. Tak wygląda cały proces w skrócie, ale jest też cały szereg czasochłonnych kroków pośrednich, od których zależy jakość uzyskiwanych na końcu map” – wyjaśnia naukowiec.

W Polsce mamy trzy z 52 stacji LOFAR. Zostały one wybudowane w 2015 r. i pracują: w Łazach koło Bochni, Bałdach koło Olsztyna i Borówcu koło Poznania. Za pomocą szybkiego, specjalnie przygotowanego łącza internetowego stacje połączone są z centrum komputerowym LOFAR w Groningen (Holandia), do którego w trybie ciągłym przekazywane są dane z obserwacji.

„Nasze stacje zostały wpisane na Polską Mapę Infrastruktury Badawczej Ministerstwa Edukacji i Nauki, dzięki czemu będzie realizowany programu dalszego rozwoju tego systemu – LOFAR 2.0. Głównym celem modernizacji będzie utrzymanie pozycji najlepszego na świecie interferometru radiowego niskich częstotliwości, przynajmniej przez najbliższą dekadę” – mówi prof. Chyży.

Wyniki przeglądu głębokich pól w ramach LOFAR Two-metre Sky Survey (LoTSS) przedstawiono w specjalnym wydaniu czasopisma „Astronomy and Astrophysics”, w którym zawarto aż czternaście prac badawczych opisujących sposób powstawania map i pierwsze wyniki naukowe. Zespołem badawczym kierował prof. Philip Best z University of Edinburgh (Wielka Brytania). W badaniach uczestniczyli także astronomowie z Polski: prof. Krzysztof Chyży, dr Arti Goyal, dr hab. Marek Jamrozy, dr Błażej Nikiel-Wroczyński z Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie; dr hab. Magdalena Kunert-Bajraszewska, Aleksandra Wołowska z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu; dr hab. Katarzyna Małek z Narodowego Centrum Badań Jądrowych.

Źródło: NaukawPolsce.PAP.pl

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars Liczba głosów: 1, średnia ocena: 5,00 (max 5)
Loading...

TAGI:

Poznaj plan rządu!

OD ADMINISTRATORA PORTALU

Hej! Cieszę się, że odwiedziłeś naszą stronę! Naprawdę! Jeśli zależy Ci na dalszym rozpowszechnianiu niezależnych informacji, ujawnianiu tego co przemilczane, niewygodne lub ukrywane, możesz dołożyć swoją cegiełkę i wesprzeć "Wolne Media" finansowo. Darowizna jest też pewną formą „pozytywnej energii” – podziękowaniem za wiedzę, którą tutaj zdobywasz. Media obywatelskie, jak nasz portal, nie mają dochodów z prenumerat ani nie są sponsorowane przez bogate korporacje by realizowały ich ukryte cele. Musimy radzić sobie sami. Jak możesz pomóc? Dowiesz się TUTAJ. Z góry dziękuję za wsparcie i nieobojętność!

Poglądy wyrażane przez autorów i komentujących użytkowników są ich prywatnymi poglądami i nie muszą odzwierciedlać poglądów administracji "Wolnych Mediów". Jeżeli materiał narusza Twoje prawa autorskie, przeczytaj informacje dostępne tutaj, a następnie (jeśli wciąż tak uważasz) skontaktuj się z nami! Jeśli artykuł lub komentarz łamie prawo lub regulamin, powiadom nas o tym formularzem kontaktowym.

Dodaj komentarz

Chcesz skomentować? Zaloguj się!
  Subskrybuj  
Powiadom o