Самая большая в истории радиокарта неба выявила 13,7 миллиона скрытых объектов

Фото из открытых источников

Наше представление о космосе полностью меняется в зависимости от того, как мы его наблюдаем. Теперь астрономы опубликовали данные крупнейшего в истории обзора неба в радиодиапазоне, которые показали почти 13,7 миллиона небесных объектов в свете, который человеческий глаз буквально не может увидеть невооруженным глазом.

Это третий выпуск данных из двухметрового обзора неба LOFAR (LoTSS-DR3). Он представляет собой беспрецедентную коллекцию космических объектов, излучающих радиоволны.

Сюда входят одни из самых экстремальных явлений во Вселенной, включая превращение галактик в причудливые формы под воздействием лучей сверхмассивных черных дыр, подобных лучам Звезды Смерти.

Обследование охватывает 88 процентов северного неба и включает в себя приблизительно 13 000 часов данных, собранных за несколько лет.

«В этом отчете представлены результаты более чем десятилетних наблюдений, масштабной обработки данных и научного анализа, проведенных международной исследовательской группой», — говорит ведущий автор исследования Тимоти Шимвелл из ASTRON и Лейденского университета в Нидерландах.

Как подробно описано в недавней статье в журнале Astronomy & Astrophysics, международная группа исследователей провела это исследование с использованием низкочастотной антенной решетки (LOFAR).

Сам по себе LOFAR — это технологическое чудо. Он совсем не похож на огромные антенные установки, идеально подходящие для кульминационных финальных сражений между супершпионами.

Вместо этого, телескопическая система представляет собой интерферометр, состоящий из примерно 20 000 антенн, распределенных между 52 отдельными станциями — 38 в Нидерландах и 14 в других европейских странах. Раскинувшись на расстояние более 1000 километров, они могут действовать как совокупность отдельных датчиков или работать вместе как единый радиотелескоп размером с Европу.

«Объем обрабатываемых нами данных — в общей сложности 18,6 петабайт — был огромен и требовал непрерывной обработки и мониторинга в течение многих лет, используя более 20 миллионов ядерных часов вычислительного времени», — объясняет соавтор исследования Александр Драбент из Тюрингской государственной обсерватории и разработчик программного обеспечения для LOFAR.

Для анализа этого огромного массива данных исследователи использовали один из ведущих европейских суперкомпьютеров, расположенный в Юлихском суперкомпьютерном центре (JSC) в Германии.

«В рамках этого обзора неба впервые потребовалось хранить, обрабатывать и предоставлять доступ к таким большим объемам данных в рамках астрономического наблюдательного проекта. Таким образом, LOFAR также проложил путь для будущих крупномасштабных проектов», — говорит соавтор исследования Кристина Манцано из JSC.

Характер данных также может удивить, поскольку LOFAR не просто «делает снимки» ночного неба. Для создания единого изображения исследователям необходимо объединить данные с 70 000 антенн, что требует оцифровки, передачи и объединения 13 терабит (эквивалентно более чем 300 DVD-дискам) необработанных данных в секунду.

Это стоит затраченных усилий, потому что полученные изображения предлагают удивительно необычный взгляд на Вселенную. Например, снимок галактики Андромеды, сделанный телескопом LOFAR, придает нашему крупнейшему галактическому соседу подобие призрачного космического глаза, предположительно смотрящего в будущее на столкновение с Млечным Путем.

Радиоизлучение также может помочь обнаружить экзопланеты, столкновения между скоплениями галактик и магнитные поля, создаваемые сверхновыми, которые ускоряют частицы с энергией в тысячи раз большей, чем у земных суперколлайдеров.

Благодаря способности низкочастотного света, подобно фокуснику Гудини, ускользать от нас, он достигает нас сквозь плотные среды, такие как скрытые пылью «сердца» Млечного пути и других галактик.

В результате астрономы могут наблюдать, как черные дыры влияют на космическую эволюцию и как молодые звезды внезапно зарождаются.

Теперь, когда данные опубликованы, открывается доступ к огромному количеству исследований, как показали два предыдущих выпуска LOFAR – например, одно изображение, содержащее 25 000 сверхмассивных черных дыр?

Наконец, LOFAR служит важным предшественником своего идейного брата: обсерватории Square Kilometre Array следующего поколения (SKAO), глобального проекта по созданию двух крупнейших в мире массивов телескопов в Южной Африке и Австралии.

Сейчас захватывающее время для науки, и тем более для нас, кто может наслаждаться интересными открытиями, не прилагая особых усилий, кроме как кликая мышкой и прокручивая страницу.