By З’явилася найбільша і найточніша карта неба, створена за допомогою ультранизьких радіочастот. На перший погляд, вона виглядає, наче зображення зоряного нічного неба. Однак це ілюзія, бо її виконали не у видимому світлі, а за допомогою інтерферометра LOFAR (LOw Frequency ARray– радіомережа на низьких частотах). Це означає, що мапа показує небо у сфері радіохвиль, у яких зірки майже непомітні. Про це йдеться у редакційній статті журналу Świat nauki.
Карту, яка була опублікована у часописі Astronomy and Astrophysics і яка представляє понад 25 тисяч активних надмасивних чорних дір, що розташовані у віддалених галактиках, опрацювала міжнародна група астрономів під керівництвом Франческо де Ґасперіна з Університету Гамбурга. До складу групи увійшло також двоє польських вчених – Кшиштоф Хижи з Ягеллонського університету та Катажина Малек із Національного центру ядерних досліджень.
За допомогою мапи астрономи намагаються відкрити різні об’єкти, які зазвичай емітують хвилі ультранизьких радіочастот. Саме до таких об’єктів належить, зокрема, розпорошена матерія у великомасштабній структурі Всесвіту, екзопланети та згасні струмені плазми, що їх викидають надмасивні чорні діри, які найбільше цікавлять науковців із проєкту LOFAR. Хоч це одна з найбільших мап у сфері радіохвиль, вона показує тільки 2% неба. На завершення обсервації всього північного неба доведеться почекати ще кілька років.
Радіохвилі, які приймає LOFAR і які використовуються у цій праці, мають довжину аж до шести метрів, що приблизно відповідає частоті 50 МГц. Це найдовші радіохвилі з тих, які коли-небудь були використані для обсервації такого великого небесного простору. Мапа є наслідком багатьох років праці з неймовірно складними даними. Науковці, що беруть участь у проєкті, були змушені опрацьовувати й впроваджувати нові стратегії перетворення радіосигналів у зображення неба – так вдалося відкрити новий погляд на Всесвіт.
Всесвіт на таких довгих радіохвилях недарма був великою таємницею для вчених, оскільки спостереження і подальший аналіз даних є надзвичайно вимогливими. Іоносфера, шар вільних електронів, які оточують Землю, діє, наче лінза, що постійно переміщається над радіотелескопом. Це так, ніби ми занурені в басейн: дивлячись угору, ми б бачили, як хвилі на воді вигинають світлові промені й спотворюють картинку. Щоб знівелювати у зібраних даних спотворення іоносфери, науковці використали суперкомп’ютери й опрацювали нові алгоритми для реконструкції зареєстрованих сигналів. Ці алгоритми відповідно скоригували послідовні 4-секундні уривки даних, що разом охоплювали 256 годин спостереження.
LOFAR наразі є найбільшим радіотелескопом, що працює на найнижчих частотах, які тільки можна спостерігати з Землі. Він складається із 52 станцій, розташованих у дев’яти різних країнах: Нідерландах, Німеччині, Польщі, Франції, Великобританії, Швеції, Ірландії, Латвії та Італії. LOFAR є спільним проєктом ASTRON, Голландського інституту радіоастрономії, Німецького консорціуму довгих хвиль (GLOW), до якого належить і Гамбурзький університет, польської групи POLFARO, яка керує трьома станціями LOFAR у Польщі, що їх фінансує Міністерство науки та вищої освіти, а також, зокрема, університетів у Амстердамі, Гронінгені, Ліді, Неймегені.
