该图像中的白点不是恒星或星系。 它们是黑洞
(LOFAR/LOL 调查)
上面的图片可能看起来像是一张相当正常的夜空图片,但您看到的不仅仅是闪闪发光的星星要特别得多。 每一个白点都是一个活跃的超大质量物体。
而其中的每一个正在吞噬数百万光年外的星系中心的物质——这就是它们被精确定位的方式。
天文学家利用总共 25,000 个这样的点,绘制了迄今为止最详细的低射电频率黑洞地图,这一成就花费了数年时间并使用了欧洲规模的射电望远镜来完成。
“这是多年来对极其困难的数据进行研究的结果,”天文学家弗朗西斯科·德·加斯佩林解释说德国汉堡大学。 “我们必须发明新方法将无线电信号转换为天空图像。”
(LOFAR/LOL 调查)
当它们只是闲逛而没有做太多事情时,黑洞不会发出任何可检测到的辐射,这使得它们更难被发现。 当黑洞积极吸积物质时——将其从围绕它的尘埃和气体盘中卷入水绕着排水沟转- 所涉及的强大力量会产生多个波长的辐射,我们可以在广阔的空间中检测到这些辐射。
上图如此特别的原因在于它涵盖了低频阵列检测到的超低无线电波长(承诺) 在欧洲。 该干涉测量网络由大约 20,000 个无线电天线组成,分布在欧洲 52 个地点。
目前,LOFAR 是唯一能够以低于 100 兆赫兹的频率进行深度、高分辨率成像的射电望远镜网络,提供无与伦比的天空视图。 此次发布的数据覆盖了北方天空的 4%,是该网络雄心勃勃的计划(LOFAR LBA 巡天 (LoLSS))中首次发布的数据,该计划旨在以超低频对整个北方天空进行成像。
由于 LOFAR 以地球为基础,因此它确实需要克服一个不影响天基望远镜的重大障碍:电离层。 这是对于超低频无线电波尤其成问题,可以反射回空间。 因此,在频率低于 5 兆赫兹时,电离层是不透明的。
穿透电离层的频率会根据大气条件而变化。 为了克服这个问题,该团队使用超级计算机运行算法,每四秒纠正一次电离层干扰。 在 LOFAR 凝视天空的 256 个小时里,进行了大量的修正。
这就是让我们能够如此清晰地看到超低频天空的原因。
“经过多年的软件开发,看到现在真正成功真是太棒了,”天文学家 Huub Röttgering 说荷兰莱顿天文台。
必须校正电离层还有另一个好处:天文学家可以使用 LoLSS 数据来研究电离层本身。 电离层行波,闪烁,并且可以使用 LoLSS 更详细地描述电离层与太阳周期的关系。 这将使科学家能够更好地约束电离层模型。
该调查将提供有关各种天文物体和现象的新数据,以及 50 兆赫兹以下区域中可能未发现或未探索的物体。
“调查的最终发布将促进一系列天文学研究领域的进步,”研究人员在论文中写道。
“[这]将允许研究超过 100 万个低频射电频谱,为星系、活动核、星系团和其他研究领域的物理模型提供独特的见解。该实验代表了探索宇宙的独特尝试。具有高角分辨率和深度的超低频天空。”
结果将于天文学与天体物理学。