Унікальний огляд неба, виконаний з допомогою радіоінтерферометра LOFAR (Low Frequency Array — «низькочастотна антена»), дав змогу виявити понад 300 тисяч нових об’єктів. Багато з них — радіогалактики та квазари в далекому Всесвіті. Ці відкриття є наслідком обстеження лише 2% від запланованого огляду неба північної півкулі Землі. Результати дослідження оприлюднено в спеціальному випуску Astronomy & Astrophysics. Журнал вміщує 26 статей, авторами яких є понад 200 науковців з 18 країн світу.
Зображення (помаранчевий) скупчення галактик Abell 1314 у Великій Ведмедиці, отримане з допомогою LOFAR, на тлі оберненого зображення цього скупчення у видимому світлі (градації сірого). Радіовипромінювання виникло внаслідок колишніх зіткнень з іншими скупченнями. Фото з сайту www.skyandtelescope.com.
«Уперше ми маємо якісні зображення радіо-неба на таких низьких частотах», — сказав Гууб Реттґерінґ (Huub Röttgering) з Лейденського університету (Нідерланди), головний дослідник основного наукового проекту «Огляди LOFAR». «Це справжній прорив».
Низькочастотний антенний масив LOFAR, яким управляє Нідерландський інститут радіоастрономії (ASTRON) — це новий інструмент, що складається з приблизно 100 тис. простих антен, згрупованих у 50 станцій і з’єднаних з центральним суперкомп’ютером за допомогою волоконної оптики. Більшість станцій LOFAR розташовані в Нідерландах, але 12 з них містяться по всій Європі, від Ірландії до Польщі та від Швеції до Франції.
Одна зі станцій LOFAR на північному сході Нідерландів. Фото з сайту www.skyandtelescope.com.
Низькочастотний огляд неба на довжині хвилі два метри (Low-frequency Two-meter Sky Survey, LoTSS) відобразить, зрештою, все північне небо, але перші дані стосуються лише 424 квадратних градусів в ділянці ручки ковша Великої Ведмедиці. На частотах від 120 до 168 мегагерц було виконано 58 радіозондувань з інтервалом у 8 годин. Отриманих даних вистачить, щоб заповнити 10 мільйонів DVD-дисків.
Реттґерінґ вважає, що найбільшою проблемою для огляду є усунення наслідків іоносферної турбулентності, — це явище схоже на мерехтіння зір у видимому світлі. Завдяки вдалим математичним трюкам, науковці покращили дані, щоб побачити деталі розміром 6 кутових секунд.
Новий каталог містить 325694 радіоджерел для яких отримано 58 мозаїчних радіозображень з високою роздільною здатністю. Приблизно 70% джерел (вони проявляють себе у видимому світлі) були знайдені в даних оглядів Sloan і Pan-STARRS. Це дозволило радіоастрономам отримати приблизні оцінки відстаней до об’єктів.
Радіохвилі від галактик, знайдених LOFAR, найперше генерують електрони, що рухаються по спіралях вздовж ліній магнітного поля, пов’язаного зі струменями (джетами), які «бють» від надмасивних чорних дір в центрі галактик. З часом електрони сповільнюються і випромінюють радіохвилі низької частоти, тому LOFAR реєструє активність струменя набагато довше в часі, ніж наявні високочастотні радіоогляди.
Одним із захопливих результатів є те, що всі досить масивні галактики мають активні струмені поблизу своїх ядер. Це вказує на те, що їхні центральні чорні діри живляться більш-менш неперервно. Нові спостереження мають пролити світло на еволюцію надмасивних чорних дір упродовж тривалого часу. «Зрештою, ми сподіваємося знайти перші надмасивні чорні діри в історії Всесвіту», — сказав Реттґерінґ.
LOFAR отримав нові дані, що стосуються скупчень галактик. На думку Анналіси Бонафеде (Annalisa Bonafede) з Болонськокого університету (Італія), дивовижний результат полягає в тому, що навіть окремі скупчення, які не взаємодіють зі своїми сусідами, все ще генерують радіовипромінювання, хоча й дуже низького рівня.
Майбутній радіоінтерферометр Square Kilometre Array (SKA — Антена площею квадратний кілометр) має низькочастотний сегмент, що міститься в Австралії. Він буде більш чутливим, ніж LOFAR, але не буде розглядати деталі так чітко. Реттґерінґ переконаний, що високе розділення LOFAR (він може розділити деталі до 0,5 кутових секунд в ідеальних умовах) буде неперевершеним протягом тривалого часу.
За інф. з сайту www.skyandtelescope.com підготував Іван Крячко
