Mūsų vaizdas apie kosmosą visiškai priklauso nuo to, kaip jį stebime.
Dabar astronomai paskelbė didžiausios istorijoje dangaus apžvalgos radijo bangų ruože duomenis. Jie atskleidė beveik 13,7 mln. dangaus objektų, kurių žmogaus akis be specialios įrangos tiesiog negali pamatyti.
Tai trečiasis „LOFAR“ dviejų metrų dangaus apžvalgos („LoTSS-DR3“) duomenų leidimas. Jame pateikiama iki šiol neturėta apimtimi surinkta kosminių šaltinių kolekcija, skleidžianti radijo bangas.
Tarp jų – ir vieni ekstremaliausių Visatos reiškinių: pavyzdžiui, galaktikos, iškreipiamos į keistas formas dėl galingų, į „Mirties žvaigždės“ spindulius panašių čiurkšlių, kurias generuoja supermasyvios juodosios skylės.
Apžvalga apima 88 proc. šiaurinio dangaus. Duomenys rinkti apie 13 tūkst. valandų, o pats procesas truko ne vienerius metus.
„Šis duomenų leidimas apjungia daugiau nei dešimtmetį trukusius stebėjimus, didelio masto duomenų apdorojimą ir tarptautinės mokslininkų komandos atliktą analizę“, – teigė pagrindinis darbo autorius, „ASTRON“ ir Leideno universiteto astronomas Timothy Shimwell.
Kaip aprašoma žurnale „Astronomy & Astrophysics“ publikuotame straipsnyje, tarptautinė mokslininkų grupė šią apžvalgą atliko naudodama „LOw Frequency ARray“ („LOFAR“) sistemą.
Pati „LOFAR“ technologija išsiskiria tuo, kad visai nepanaši į įprastus didžiulius „lėkštės“ tipo radioteleskopus. Tai interferometras, sudarytas iš maždaug 20 tūkst. antenų, išdėstytų 52 stotyse: 38 Nyderlanduose ir 14 kitose Europos šalyse. Tinklas nusidriekia daugiau nei 1 tūkst. kilometrų ir gali veikti tiek kaip atskirų jutiklių masyvas, tiek kaip vienas milžiniškas, visos Europos dydžio radijo teleskopas.
Duomenų apimtys buvo įspūdingos. Skaičiuojama, kad iš viso apdorota 18,6 petabaito informacijos, o tam prireikė daugiau nei 20 mln. procesoriaus branduolio valandų.
„Duomenų, kuriuos tvarkėme, apimtis – 18,6 petabaito – buvo milžiniška. Reikėjo nuolatinio apdorojimo ir stebėsenos daugelį metų, pasitelkiant daugiau nei 20 mln. skaičiavimo branduolio valandų“, – aiškino Tiuringijos valstybinės observatorijos astronomas ir „LOFAR“ programinės įrangos kūrėjas Alexander Drabent.
Analizei mokslininkai pasitelkė vieną iš stipriausių Europos superkompiuterių – Vokietijoje veikiantį Julicho superkompiuterių centrą.
„Šioje dangaus apžvalgoje pirmą kartą astronominio stebėjimo projekte teko saugoti, apdoroti ir padaryti prieinamus tokio dydžio duomenų kiekius. Taip „LOFAR“ atvėrė kelią būsimiems didelio masto projektams“, – sakė Julicho superkompiuterių centro techninių paslaugų vadovė Cristina Manzano.
Įdomu tai, kad „LOFAR“ tiesiogiai „nefotografuoja“ naktinio dangaus. Norėdami sukurti vieną vaizdą, tyrėjai turi sujungti signalus iš dešimčių tūkstančių antenų. Tai reiškia, kad reikia skaitmeninti, perduoti ir apjungti apie 13 terabitų žalių duomenų per sekundę.
Pastangos atsiperka, nes gauti vaizdai parodo netikėtą, iš pirmo žvilgsnio neįprastą Visatos „portretą“. Pavyzdžiui, „LOFAR“ stebėta Andromedos galaktika primena vaiduoklišką kosminę akį – tarsi žvelgiančią į būsimą susidūrimą su Paukščių Taku.
Radijo spinduliuotė leidžia aptikti ir kitus reiškinius: egzoplanetas, galaktikų spiečių susidūrimus, taip pat supernovų sukurtus magnetinius laukus, kurie daleles gali pagreitinti iki energijų, tūkstančius kartų viršijančių Žemėje veikiančių dalelių greitintuvų galimybes.
Dar vienas privalumas – žemo dažnio spinduliuotė gali prasiskverbti pro tankias aplinkas. Dėl to pasiekia mus net iš dulkėmis uždengtų Paukščių Tako ir kitų galaktikų centrų.
Tai suteikia galimybę geriau suprasti, kaip juodosios skylės formuoja kosminę evoliuciją ir kaip gimsta bei vystosi jaunos žvaigždės.
Kadangi naujasis duomenų rinkinys viešai prieinamas, tikimasi dar didesnio tyrimų antplūdžio. Ankstesni du „LOFAR“ duomenų leidimai jau parodė, kiek daug atradimų galima padaryti, kai mokslininkai gauna prieigą prie tokio masto informacijos.
Galiausiai „LOFAR“ laikomas svarbiu pirmtaku kitai, dar ambicingesnei iniciatyvai – naujos kartos „Square Kilometre Array Observatory“ („SKAO“) projektui. Tai pasaulinė partnerystė, siekianti pastatyti du didžiausius teleskopų masyvus Pietų Afrikoje ir Australijoje.
Tyrimas publikuotas žurnale „Astronomy & Astrophysics“.
