Badania

Polscy naukowcy współtworzą nowe mapy nieba

Opublikowano: 2019-02-20

forum akademickie
Źródło: www.lofar-surveys.org

Naukowcy z dwóch polskich uczelni: Uniwersytetu Jagiellońskiego i Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu uczestniczyli w wielkim radiowym przeglądzie nieba o niespotykanej dotychczas czułości. W projekcie realizowanym przy pomocy interferometru LOFAR wzięło udział ponad 200 astronomów z 18 krajów.

Radioteleskop LOFAR jest unikalny pod względem możliwości wysoce szczegółowego mapowania nieba na falach metrowych. Jego operatorem jest Holenderski Instytut Radioastronomii ASTRON, a sam teleskop uważany jest za wiodący instrument tego rodzaju na świecie. W ramach pierwszej części nowego przeglądu nieba LOFAR obserwował czwartą część północnej półkuli niebieskiej na niskich częstotliwościach radiowych (poniżej 250 MHz; fale o długości ponad metra). Do tej pory opublikowano około 10 proc. zebranych danych. Zawierają one ponad 300 tys. radioźródeł, które w przeważającej większości są odległymi galaktykami. Pochodzące z nich sygnały radiowe potrzebowały miliardów lat, aby dotrzeć do Ziemi.

– Jeśli skierujemy radioteleskop na niebo, ujrzymy głównie emisję pochodzącą z najbliższego otoczenia masywnych czarnych dziur. Mamy nadzieję, że LOFAR pozwoli na znalezienie odpowiedzi na fascynujące nas pytanie: skąd biorą się takie czarne dziury? Wiemy, że pożywiają się one raczej niechlujnie. Gdy opada na nie gaz, emitują strugi materii, którą można dostrzec w zakresie radiowym – wyjaśnia Huub Röttgering z Uniwersytetu w Lejdzie.

Amanda Wilber z Uniwersytetu w Hamburgu dodaje, że gromady zawierają od setek do tysięcy galaktyk, a dzięki obserwacjom radiowym można dostrzec powstające w bardzo rzadkim ośrodku międzygalaktycznym promieniowanie, którego źródłem są fronty uderzeniowe i turbulencje. LOFAR pozwala na wykrycie wielu takich obiektów i zrozumienie, co je zasila.

– Cały kosmos przesiąknięty jest przez pola magnetyczne, a my chcemy zrozumieć, jak to możliwe. Badanie pól magnetycznych w przestrzeni międzygalaktycznej może być trudne, ponieważ są one bardzo słabe. Niemniej jednak niespotykana wcześniej dokładność pomiarów dokonywanych przy pomocy LOFAR pozwoliła na zbadanie, jaki był efekt takich pól na fale radiowe wyemitowane z gigantycznej radiogalaktyki o rozmiarach około 11 milionów lat świetlnych. Badania te pokazują, jak możemy wykorzystać LOFAR, by zrozumieć pochodzenie kosmicznych pól magnetycznych – tłumaczy z kolei Shane O’Sullivan z Uniwersytetu w Hamburgu.

Tworzenie niskoczęstotliwościowych map nieba wymaga dużych ilości czasu zarówno obserwacyjnego, jak i obliczeniowego oraz pracy dużych zespołów analizujących dane. Jak przekonuje Cyril Tasse ze stacji radioastronomicznej Nançay, interferometr generuje olbrzymie ilości danych, dlatego naukowcy muszą przeprocesować równowartość 10 mln płyt DVD z danymi. Przeglądy wykonywane przy pomocy LOFAR stały się możliwe dopiero niedawno, dzięki matematycznemu przełomowi w sposobie, w jaki rozumiemy zagadnienie interferometrii.

– Pracowaliśmy wspólnie z holenderskim konsorcjum SURF (Samenwerkende Universitaire Rekenfaciliteiten), by efektywnie przetwarzać potężne ilości danych w obrazy wysokiej jakości. Obrazy te stały się właśnie dostępne publicznie i pozwolą astronomom na badanie ewolucji galaktyk tak szczegółowo, jak nigdy dotąd – zaznacza Timothy Shimwell z ASTRON.

W pracach nad nowym przeglądem uczestniczyły dwie polskie uczelnie: UJ i UMK. Ich udział był możliwy dzięki wsparciu finansowemu Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego i Narodowego Centrum Nauki. Zespół krakowskich naukowców składał się z sześciu osób, których zadaniem było zidentyfikowanie i sklasyfikowanie morfologiczne tysięcy radioźródeł w przeglądzie.

– Poszukiwaliśmy przyczyn zależności emisji radiowej od aktywności gwiazdotwórczej galaktyk spiralnych. Analizowaliśmy procesy ucieczki z galaktyk cząstek promieniowania kosmicznego i poszukiwaliśmy międzygalaktycznych pól magnetycznych. Dodatkowo jedna z prac – dotycząca powszechności występowania rozciągłej emisji radiowej w grupach galaktyk, zagadnienia dotychczas bardzo słabo poznanego – była własnym projektem jednego z naukowców zatrudnionych w Obserwatorium Astronomicznym UJ – mówi dr hab. Krzysztof Chyży z Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ.

Celem zespołu badawczego jest stworzenie wysokorozdzielczościowych map całego północnego nieba, co powinno pozwolić na ukazanie 15 milionów radioźródeł.

Źródło: UJ


PARTNERZY

forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie