Считалось невозможным: получены самые четкие изображение Вселенной в радиодиапазоне

Астрономы использовали новый метод калибровки и впервые получили самые четкие снимки Вселенной в радиодиапазоне с частотами 16-30 мегагерц. Это достижение считалось ранее невозможным из-за помех, которые создает ионосфера Земли. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Astronomy, пишет ScienceAlert.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Увидеть Вселенную с высокой детализацией в радиодиапазоне с помощью радиотелескопов не так и просто. На самом нижнем конце электромагнитного спектра радиодиапазон состоит из самых длинных волн, а значит они могут проникать в атмосферу Земли. Но эти сигналы бывают очень слабыми, а длины волн слишком длинными, а значит для этого нужны очень большие радиотелескопы.

Поэтому считается, что запуск радиотелескопа в космос не является эффективным способом изучения Вселенной в радиодиапазоне и большинство радиотелескопов работают на Земле. Но если речь идет о диапазоне частот ниже 30 мегагерц, то это значит, что эти антенны не могут увидеть то, что происходит в космосе в мельчайших деталях.

Причина этого кроется в ионосфере, которая очень хорошо рассеивает низкочастотные радиоволны, поэтому они приходят к радиотелескопам в искаженном виде. Переменное количество электронов в ионосфере вызывает переменные задержки фазы низкочастотного волнового фронта. Взаимодействия между электронами и магнитными полями в ионосфере могут вызывать вращение радиоволн. В результате изображения космоса получаются размытыми и расфокусированными.

Это была давняя проблема радиоастрономии. Еще 20 лет назад ученые говорили, что можно досчитать гораздо лучшего разрешения на изображениях космоса с помощью огромных радиотелескопов, таких как LOFAR, который начал работу только в 2010 году. LOFAR сейчас является самым большим радиотелескопом в мире, он находится в Нидерландах, и позволяет увидеть Вселенную в радиодиапазоне на самых низких частотах. Но ионосфера остается той же старой проблемой, поэтому ученые искали способ исправить ее влияние.

Метод калибровки ученых работает аналогично адаптивной оптике, которая использует опорную звезду, чтобы помочь оптическим телескопам корректировать эффекты искажений, созданных атмосферой. В качестве калибровочных мишеней ученые использовали радиоисточники, чувствительность и разрешение которых выше, чем в прошлых наблюдениях.

Но новый метод не является идеальным. На новом снимке вокруг радиоисточников расходятся линии. Это связано с тем, что из-за ионосферы создается впечатление, что источник движется. Калибровка позволила определить источник с большей точностью, но некоторые артефакты ионосферного влияния остались.

По словам ученых, новый метод позволяет достичь такого уровня детализации, который был невозможен раньше. Высокочастотное и низкочастотное радиоизлучение создается разными процессами и объектами. Изучение скоплений галактик, которые раньше видели только в высокочастотных радиоволнах, показало, что излучение распределено неравномерно, а имеет своего рода пятнистый рисунок.

Вспышки очень далеких черных дыр также производят низкочастотные радиоволны, поэтому новый метод означает, что у астрономов есть гораздо лучший инструмент для понимания того, как черные дыры в ранней Вселенной набирали массу.

Ученые считают, что им удастся создать карту космоса в радиодиапазоне с такими низкими частотами и есть шанс обнаружить что-то неожиданное.

Как уже писал Фокус, Солнце взорвалось рекордными вспышками класса Х, поэтому ожидается появление геомагнитной бури на Земле. В двух солнечных пятнах в последние дни происходят постоянные извержения самой высокой мощности и это оказывает негативное влияние на нашу планету.