Las imágenes de radio más detalladas de galaxias fuera de la Vía Láctea han sido capturadas por una red de 70.000 antenas de radio distribuidas en nueve países europeos.
Las imágenes revelan un lado del universo invisible para los telescopios ópticos y permiten vislumbrar algunos de los fenómenos cósmicos más misteriosos, como la actividad de los agujeros negros supermasivos en los centros galácticos.
Un equipo de astrónomos detrás de Low Frequency Array (LOFAR), una red de radiotelescopios administrada por el Instituto Holandés de Radioastronomía (Astron), trabajó durante 10 años para producir las imágenes.
Leah Morabito, profesora asistente de física en la Universidad de Durham en Inglaterra, dirigió el esfuerzo para mejorar la resolución estándar de las imágenes LOFAR. Al incluir más antenas y con la ayuda de supercomputadoras, mejoraron la resolución en un factor de 20.
Morabito le dijo a Space.com en un correo electrónico que las imágenes brindan la resolución más alta en la banda de frecuencia de radio FM, una banda entre 88 y 108 megahercios que se usa para transmisiones de radio en la Tierra. Sin embargo, el mayor logro fue poder combinar esta alta resolución con un amplio campo de visión, agregó.
«Eso es totalmente único», dijo Morabito. «Nos permitirá estudiar todo el cielo del norte en unos pocos años. Los telescopios con una resolución comparable tienen un campo de visión casi 20 veces más pequeño y, por lo tanto, no es logísticamente posible un estudio de todo el cielo. Ninguna otra radio actual o planificada telescopio tendrá esta combinación de campo de visión y resolución «.
Los objetos celestes, incluidas las estrellas, algunos planetas y los agujeros negros, emiten ondas de radio que no son visibles para los telescopios ópticos. A diferencia de la luz visible, estas ondas de radio penetran a través de nubes de polvo y gas, revelando una imagen del universo que de otro modo estaría oculta.
(Crédito de la imagen: LK Morabito; LOFAR Surveys KSP)
Los agujeros negros supermasivos se encuentran entre las fuentes más poderosas de ondas de radio del universo. Por lo tanto, la campaña de imágenes de LOFAR se centró en ellos, buscando chorros de material expulsado de estos agujeros negros, que no se pueden detectar en el espectro óptico.
«Estas imágenes de alta resolución nos permiten acercarnos para ver qué sucede realmente cuando los agujeros negros supermasivos lanzan chorros de radio, lo que antes no era posible en frecuencias cercanas a la banda de radio FM», Neal Jackson de la Universidad de Manchester en Inglaterra. que cooperó en el proyecto, dijo en un comunicado emitido por Astron.
LOFAR generalmente usa solo antenas en los Países Bajos. Pero eso limita el diámetro de la lente del telescopio virtual a solo 75 millas (120 kilómetros). El diámetro del telescopio, a su vez, limita su resolución.
Una galaxia fotografiada por el radiotelescopio LOFAR. (Crédito de la imagen: LOFAR)
Los astrónomos, sin embargo, encontraron una forma de integrar antenas en nueve países europeos, lo que les permitió aumentar el diámetro a 1.200 millas (2.000 km) y lograr una resolución 20 veces mejor.
Las observaciones realizadas por las antenas individuales se digitalizaron y combinaron en las imágenes finales de alta resolución. Pero eso no fue tarea fácil. Los científicos tuvieron que procesar 1,6 terabytes de datos por segundo, el equivalente a más de 300 DVD.
«Para procesar volúmenes de datos tan inmensos, tenemos que usar supercomputadoras», dijo Frits Sweijen de la Universidad de Leiden en los Países Bajos en el comunicado. «Estas nos permiten transformar los terabytes de información de estas antenas en solo unos pocos gigabytes de ciencia. datos listos, en solo un par de días «.
Morabito agregó que se necesitarían 3.000 observaciones para obtener una imagen de todo el cielo del norte. Las imágenes y los artículos científicos que generaron se publicaron en una edición especial de la revista Astronomy and Astrophysics el martes (17 de agosto).
