Вважалося неможливим: отримано найчіткіші зображення Всесвіту в радіодіапазоні

Астрономи використали новий метод калібрування і вперше отримали найчіткіші знімки Всесвіту в радіодіапазоні з частотами 16-30 мегагерц. Це досягнення вважалося раніше неможливим через перешкоди, які створює іоносфера Землі. Результати дослідження були опубліковані в журналі Nature Astronomy, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Побачити Всесвіт з високою деталізацією в радіодіапазоні за допомогою радіотелескопів не так і просто. На найнижчому кінці електромагнітного спектра радіодіапазон складається з найдовших хвиль, а значить вони можуть проникати в атмосферу Землі. Але ці сигнали бувають дуже слабкими, а довжини хвиль занадто довгими, а отже, для цього потрібні дуже великі радіотелескопи.

Тому вважається, що запуск радіотелескопа в космос не є ефективним способом вивчення Всесвіту в радіодіапазоні і більшість радіотелескопів працюють на Землі. Але якщо йдеться про діапазон частот нижче 30 мегагерц, то це означає, що ці антени не можуть побачити те, що відбувається в космосі в найдрібніших деталях.

Причина цього криється в іоносфері, яка дуже добре розсіює низькочастотні радіохвилі, тому вони приходять до радіотелескопів у спотвореному вигляді. Змінна кількість електронів в іоносфері викликає змінні затримки фази низькочастотного хвильового фронту. Взаємодії між електронами і магнітними полями в іоносфері можуть викликати обертання радіохвиль. У результаті зображення космосу виходять розмитими і розфокусованими.

Це була давня проблема радіоастрономії. Ще 20 років тому вчені говорили, що можна дорахувати набагато кращої роздільної здатності на зображеннях космосу за допомогою величезних радіотелескопів, таких як LOFAR, який розпочав роботу лише 2010 року. LOFAR зараз є найбільшим радіотелескопом у світі, він розташований у Нідерландах, і дозволяє побачити Всесвіт у радіодіапазоні на найнижчих частотах. Але іоносфера залишається тією ж старою проблемою, тому вчені шукали спосіб виправити її вплив.

Метод калібрування вчених працює аналогічно адаптивній оптиці, яка використовує опорну зірку, щоб допомогти оптичним телескопам коригувати ефекти спотворень, створених атмосферою. Як калібрувальні мішені вчені використовували радіоджерела, чутливість і роздільна здатність яких вищі, ніж у минулих спостереженнях.

Але новий метод не є ідеальним. На новому знімку навколо радіоджерел розходяться лінії. Це пов'язано з тим, що через іоносферу створюється враження, що джерело рухається. Калібрування дало змогу визначити джерело з більшою точністю, але деякі артефакти іоносферного впливу залишилися.

За словами вчених, новий метод дає змогу досягти такого рівня деталізації, який був неможливий раніше. Високочастотне і низькочастотне радіовипромінювання створюється різними процесами та об'єктами. Вивчення скупчень галактик, які раніше бачили тільки у високочастотних радіохвилях, показало, що випромінювання розподілене нерівномірно, а має свого роду плямистий малюнок.

Спалахи дуже далеких чорних дір також продукують низькочастотні радіохвилі, тому новий метод означає, що в астрономів є набагато кращий інструмент для розуміння того, як чорні діри в ранньому Всесвіті набирали масу.

Вчені вважають, що їм вдасться створити карту космосу в радіодіапазоні з такими низькими частотами і є шанс виявити щось несподіване.

Як уже писав Фокус, Сонце вибухнуло рекордними спалахами класу Х, тому очікується поява геомагнітної бурі на Землі. У двох сонячних плямах останніми днями відбуваються постійні виверження найвищої потужності і це чинить негативний вплив на нашу планету.