The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO): rilevamento di increspature in questo tempo web

Le immagini radio più dettagliate delle galassie al di fuori della Via Lattea sono state catturate da una rete di 70.000 antenne radio sparse su nove paesi europei.

Le immagini rivelano un lato dell'universo invisibile ai telescopi ottici e forniscono uno sguardo su alcuni dei più misteriosi fenomeni cosmici, come l'attività dei buchi neri supermassicci nei centri galattici.

Un team di astronomi dietro il Low Frequency Array (LOFAR), una rete di radiotelescopi gestita dall'Istituto olandese di radioastronomia (Astron), ha lavorato per 10 anni per produrre le immagini.

Leah Morabito, assistente professore di fisica all'Università di Durham in Inghilterra, ha guidato lo sforzo per migliorare la risoluzione standard delle immagini LOFAR. Includendo più antenne e con l'aiuto di supercomputer, hanno migliorato la risoluzione di un fattore 20.

Morabito ha detto a This Web.com in una e-mail che le immagini forniscono la più alta risoluzione in assoluto nella banda di frequenza radio FM, una banda compresa tra 88 e 108 megahertz utilizzata per le trasmissioni radiofoniche sulla Terra. Il risultato più grande, tuttavia, è stato riuscire a combinare questa alta risoluzione con un ampio campo visivo, ha aggiunto.

"È assolutamente unico", ha detto Morabito. "Ci consentirà di rilevare l'intero cielo settentrionale in pochi anni. I telescopi con una risoluzione comparabile hanno un campo visivo quasi 20 volte più piccolo e quindi un'indagine su tutto il cielo non è logisticamente possibile. Nessun'altra radio attuale o pianificata telescopio avrà questa combinazione di campo visivo e risoluzione".

Gli oggetti celesti tra cui stelle, alcuni pianeti e buchi neri emettono onde radio, che non sono visibili ai telescopi ottici. A differenza della luce visibile, queste onde radio penetrano attraverso nubi di polvere e gas, rivelando un'immagine dell'universo che altrimenti sarebbe nascosta.

(Credito immagine: LK Morabito; LOFAR Surveys KSP)

I buchi neri supermassicci sono tra le più potenti sorgenti di onde radio nell'universo. La campagna di imaging LOFAR si è quindi concentrata su di essi, alla ricerca di getti di materiale espulso da questi buchi neri, che non possono essere rilevati nello spettro ottico.

"Queste immagini ad alta risoluzione ci consentono di ingrandire per vedere cosa sta realmente succedendo quando i buchi neri supermassicci lanciano getti radio, cosa che prima non era possibile a frequenze vicine alla banda radio FM", Neal Jackson dell'Università di Manchester in Inghilterra, che ha collaborato al progetto, ha affermato in una dichiarazione rilasciata da Astron.

LOFAR di solito usa solo antenne nei Paesi Bassi. Ma ciò limita il diametro della lente del telescopio virtuale a sole 75 miglia (120 chilometri). Il diametro del telescopio, a sua volta, ne limita la risoluzione.

Una galassia ripresa dal radiotelescopio LOFAR. (Credito immagine: LOFAR)

Gli astronomi, tuttavia, hanno trovato un modo per integrare le antenne in nove paesi europei, che ha consentito loro di aumentare il diametro a 1.200 miglia (2.000 km) e ottenere una risoluzione 20 volte migliore.

Le osservazioni effettuate dalle singole antenne sono state digitalizzate e combinate nelle immagini finali ad alta risoluzione. Ma non è stata un'impresa facile. Gli scienziati hanno dovuto elaborare 1,6 terabyte di dati al secondo, l'equivalente di oltre 300 DVD.

"Per elaborare volumi di dati così immensi, dobbiamo utilizzare supercomputer", ha affermato Frits Sweijen dell'Università di Leiden nei Paesi Bassi, nella dichiarazione. Questi ci consentono di trasformare i terabyte di informazioni da queste antenne in pochi gigabyte di dati pronti per la scienza , in solo un paio di giorni."

Morabito ha aggiunto che ci sarebbero volute 3.000 osservazioni per visualizzare l'intero cielo settentrionale. Le immagini e gli articoli scientifici che hanno generato sono stati pubblicati in un'edizione speciale della rivista Astronomy and Astrophysics martedì (17 agosto).

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