Žemiausi radijo visatos dažniai ką tik buvo atskleisti įspūdingai aiškiai.
Astronomų komanda panaudojo naują kalibravimo techniką, kad gautume pirmuosius ryškius radijo visatos vaizdus 16–30 megahercų dažnių diapazone – tai žygdarbis, kuris anksčiau buvo laikomas neįmanomu dėl Žemės jonosferos sukeliamų turbulentinių trukdžių.
„Tai tarsi pirmą kartą užsidėjus akinius ir nebematote susiliejimo“, sako astronomas Christianas Groeneveldas iš Leideno universiteto Nyderlanduose, kuris vadovavo tyrimui.
Matyti visatą radijo akimis geriausiu metu iškyla keletas įdomių iššūkių.
Žemiausiame elektromagnetinio spektro gale radijo diapazoną sudaro ilgiausios bangos, tai reiškia, kad jos gali prasiskverbti pro Žemės atmosferą. Bet todėl signalai dažnai būna gana silpni ir nes bangos ilgiai gana ilgiantenos, kuriomis jas aptinkame, turi būti gana didelės.
Taigi radijo teleskopo įdėjimas į kosmosą tiesiog nėra ekonomiška priemonė radijo dangui tirti, o dauguma radijo teleskopų buvo dislokuoti ir eksploatuoti čia pat, Žemėje. Tačiau dekametro dažnių diapazonas, mažesnis nei 30 megahercų, reiškia, kad mes negalėjome išsamiai pamatyti, kas ten yra.
Tai yra dėl to jonosfera, kuris taip efektyviai išsklaido žemo dažnio radijo bangas, kad jos atkeliauja labai sugadintos. Kintamasis elektronų skaičius jonosferoje sukelia kintamą fazių vėlavimą žemo dažnio bangos fronte; o elektronų ir magnetinių laukų sąveika jonosferoje gali priversti radijo bangas suktis. Rezultatas yra labai neryškūs, nesufokusuoti vaizdai.
Tai buvo problema tol, kol turėjome radijo astronomiją. Tačiau dar 2004 mastronomai prognozavo, kad galime pasiekti daug geresnę skiriamąją gebą su tokiais projektais kaip LOFAR, radijo teleskopo matrica, kuri tuo metu dar nebuvo sukonstruota.
LOFARAS dabar yra didžiausias radijo teleskopas pasaulyje ir mato visatą žemiausiais dažniais, kokius galime matyti iš Žemės. Tačiau jonosfera vis dar yra ta pati sena problema, todėl Groeneveldas ir jo kolegos ieškojo būdo, kaip ištaisyti jos trukdžius.
Jų kalibravimo strategija veikia panašiai kaip adaptyvi optika, kuriame naudojama kreipiamoji žvaigždė, padedanti optiniams teleskopams ištaisyti atmosferos iškraipymo poveikį. Tyrėjai naudojo pačius radijo šaltinius kaip kalibravimo taikinius, kurių jautrumas ir skiriamoji geba buvo daug didesnė nei ankstesnių dekametro stebėjimų.
Technika nėra tobula – naujame vaizde aplink radijo šaltinius sklinda linijos; Taip yra todėl, kad dėl jonosferos šaltinis atrodo, kad jis juda. Kalibruojant šaltinį buvo nustatytas tiksliau, tačiau kai kurie jonosferos įtakos artefaktai išliko. Tai kažkas, ką galima patobulinti tolesniame darbe.
Tačiau kol kas komandos pastangos rodo tam tikrą tikslumą, kuris atskleidžia detales, kurių anksčiau nematėme. Aukšto ir žemo dažnio radijo spinduliuotę sukuria įvairūs procesai ir objektai; galaktikų spiečių tyrimai, kuriuos anksčiau matėme tik aukšto dažnio radijo bangose, parodė, kad spinduliuotė pasiskirsto ne tolygiai, o turi savotišką taškuotą raštą.
Protrūkiai iš labai tolimų juodųjų skylių taip pat sukuria žemo dažnio radijo bangas, todėl nauja technika reiškia, kad astronomai turi daug geresnį įrankį suprasti juodųjų skylių susikaupimą ankstyvojoje visatoje.
Tačiau kol kas žinome, kad technika veikia. Tyrėjai sunkiai dirba, kad apdorotų daugiau duomenų, tikėdamiesi, kad galiausiai pavyks užfiksuoti visus šiaurinio dangaus dekametrus. Ir, Grøneveldas pažymi„Žinoma, yra tikimybė, kad galiausiai atrasime ką nors netikėto.
Taip prašau.
Tyrimas paskelbtas m Gamtos astronomija.
