Zespół astronomów opracował nową technikę kalibracji, która po raz pierwszy umożliwiła uzyskanie ostrych obrazów radiowego wszechświata w zakresie częstotliwości 16-30 megaherców. Dotychczas uważano to za niemożliwe z powodu turbulencji generowanych przez jonosferę Ziemi.
„To jak założenie okularów po raz pierwszy i nagle widzenie bez rozmycia,” mówi astronom Christian Groeneveld z Uniwersytetu w Leiden w Holandii, który przewodził badaniom.
Obserwacja wszechświata w zakresie radiowym wiąże się z wieloma wyzwaniami. Na najniższym końcu widma elektromagnetycznego fale radiowe są bardzo długie, co oznacza, że mogą przenikać przez atmosferę Ziemi. Jednak sygnały te są często słabe, a anteny do ich wykrywania muszą być duże.
Umieszczanie radioteleskopów w kosmosie nie jest opłacalne, więc większość z nich działa na Ziemi. W zakresie częstotliwości poniżej 30 megaherców nie mogliśmy jednak zobaczyć wszechświata w wysokiej rozdzielczości z powodu jonosfery, która rozprasza fale radiowe, powodując ich zniekształcenia.
Problem ten istnieje od początku radioastronomii. W 2004 roku astronomowie przewidzieli, że projekty takie jak LOFAR mogą osiągnąć znacznie lepszą rozdzielczość. LOFAR to największy radioteleskop na świecie, działający w najniższych częstotliwościach widzialnych z Ziemi. Groeneveld i jego koledzy znaleźli sposób na korekcję zakłóceń jonosfery.
Ich strategia kalibracji działa podobnie do adaptacyjnej optyki, używając źródeł radiowych jako celów kalibracyjnych, z czułością i rozdzielczością znacznie wyższą niż w poprzednich obserwacjach. Technika ta nie jest jednak doskonała – wokół źródeł radiowych pojawiają się linie, co jest efektem wpływu jonosfery.
Pomimo tego, technika ta pozwala na osiągnięcie precyzji, która ujawnia szczegóły nigdy wcześniej niewidoczne. Emisje radiowe o wysokiej i niskiej częstotliwości są tworzone przez różne procesy i obiekty. Badania wykazały, że emisje te nie są równomiernie rozłożone, lecz mają punktowy wzór.
Wyładowania z bardzo odległych czarnych dziur również produkują fale radiowe o niskiej częstotliwości. Nowa technika daje astronomom lepsze narzędzie do zrozumienia akrecji czarnych dziur we wczesnym wszechświecie.
Zespół pracuje nad przetwarzaniem kolejnych danych, z nadzieją na mapowanie całego północnego nieba w zakresie decymetrowym. „Istnieje szansa, że w końcu odkryjemy coś nieoczekiwanego,” zauważa Groeneveld.
Źródło: Science Alert
