Maža to, kiekviena iš šių juodųjų skylių ryja materiją kažkur už milijonų šviesmečių esančioje galaktikoje. Ir būtent materijos rijimas leido tas juodąsias skyles užfiksuoti.
Po kelių metų darbo astronomai, pasinaudoję Europos dydžio radioteleskopu, iš 25 tūkst. tokių taškų sudarė patį detaliausią juodųjų skylių žemėlapį mažo radijo bangų dažnio diapazone.
„Tai – daugybės metų darbo su be galo sudėtingais duomenimis rezultatas. Turėjome sukurti naujus metodus, kad radijo signalus konvertuotume į dangaus vaizdą“, – aiškino Hamburgo universiteto (Vokietija) astronomas Francesco de Gasperinas.
Kai juodosios skylės tiesiog tūno ir nieko rimto neveikia, jos neskleidžia ir jokios spinduliuotės, pagal kurią jas būtų įmanoma pastebėti. Bet kai juodoji skylė aktyviai suka materiją – tarsi vonios vandens išleidimo anga įsuka vandenį prieš šiam sugarmant į skylę – susidarančios milžiniškos jėgos generuoja spinduliuotę įvairiuose bangų ilgiuose ir tas bangas galima užfiksuoti kosmose, milžiniškais atstumais.
Šio mokslininkų sudaryto vaizdo išskirtinumas yra tas, jog jis aprėpia tik ultra žemo dažnio radijo bangas, kurias registruoja Europoje išdėstytas radioteleskopų masyvas, vadinamas LOFAR (LOw Frequency Array). Interferometrinis tinklas yra sudarytas iš maždaug 20 tūkst. radijo antenų, išdėstytų 52 skirtingose Europos vietose.
Šiuo metu LOFAR yra vienintelis radioteleskopų tinklas, gebantis fiksuoti tolimo kosmoso žemo dažnio (žemesnio nei 100 MHz) vaizdus, tad tai yra vienintelis įrankis, leidžiantis susidaryti tokį unikalų kosmoso vaizdą. Šie mokslininkų duomenys aprėpia 4 proc. šiaurinio pusrutulio dangaus. Tai yra pirmoji dalis ambicingo plano – sudaryti viso šiaurinio pusrutulio dangaus žemo dažnio vaizdą. Viso šio projekto pavadinimas yra „LOFAR LBA Sky Survey“ arba LoLSS.
Kadangi LOFAR antenos yra išdėstytos ant Žemės paviršiaus, jos susiduria su kliūtimi, kuri netrukdo orbitinių teleskopų darbui – mūsų planetos jonosfera. Jonosfera labiausiai trukdo ultra žemo dažnio radijo bangų diapazone, nes dalį to dažnio bangų atspindi atgal į kosmosą. Dėl šios priežasties dažniuose, žemesniuose nei 5 MHz, jonosfera yra neperšviečiama.
Spindulių, kuriuos jonosfera praleidžia, dažniai gali skirtis priklausomai nuo atmosferinių sąlygų. Norėdami kompensuoti šią problemą, mokslininkai naudojo superkompiuterius, kurie algoritmais koregavo jonosferos interferencijas 4 sekundžių intervalais. Įvertinus tai, kad LOFAR dangaus stebėjimai vien šiam vaizdui gauti užtruko 256 valandas, tokių korekcijų teko padaryti labai daug.
Būtent tos korekcijos ir leido sudaryti tokį ryškų ultražemo dažnio naktinio dangaus vaizdą.
„Po daugybės metų programavimo nuostabu matyti, kad mūsų darbas pasiteisino“, – sakė Leideno observatorijos (Nyderlandai) astronomas Huubas Röttgeringas.
Jonosferos poveikio koregavimas turėjo ir kitą efektą: jis astronomams leis panaudoti LoLSS duomenis pačios jonosferos analizei. Pasinaudojus LoLSS duomenimis, jonosferinės keliaujančios bangos, kibirkščiavimas ir jonosferos sąveikos su Saulės ciklais gali būti aprašytos gerokai detaliau. Tokiu būdu mokslininkai galės sukurti gerokai griežčiau apibrėžtus jonosferinius modelius.
Maža to, dangaus žvalgymas šiame dažnyje mokslininkams pateiks begalę duomenų apie įvairius astronominius objektus ir reiškinius, kurie matomi mažesniame nei 50 MHz bangų dažnyje.
„Galutinių dangaus žvalgymo duomenų publikavimas atvers kelią dideliam spektrui astronominių tyrimų sričių. Jie leis studijuoti daugiau nei 1 milijoną žemo dažnio radijo spektrų ir pateiks unikalių įžvalgų apie galaktikų fizikinius modelius, jų aktyviuosius branduolius, galaktikų spiečius ir kitas tyrimų sritis. Šis eksperimentas yra unikalus bandymas tyrinėti dangų ultra žemame dažnyje su labai didele kampine raiška ir gyliu“, – savo darbe nurodė mokslininkai.
Tyrimo rezultatus publikuos žurnalas „Astronomy & Astrophysics“, dar nepublikuotą straipsnį galima perskaityti čia.
