Oktober 6, 2022

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Was Sie auf diesem Bild sehen, ist wirklich erschreckend, es sind keine Sterne oder Galaxien – lehren Sie mich etwas über Wissenschaft

Das obige Bild mag wie ein Foto mit Tausenden von Sternen aussehen, aber was Sie sehen, ist etwas ganz Besonderes. Jeder dieser weißen Flecken ist ein supermassereiches Schwarzes Loch. (Bild über LOFAR/LOL Survey/ASTRON).

Das Bild mag völlig normal aussehen, da sie Tausende von Sternen zu enthalten scheinen, aber sie sind tatsächlich supermassereiche Schwarze Löcher. Erstaunlicherweise ist dies eine Karte des Himmels, die mehr als 25.000 supermassereiche Schwarze Löcher zeigt. Jedes Schwarze Loch befindet sich in einer anderen fernen Galaxie.

Veröffentlicht im Journal of the International Astronomical Union Anfang 2021 Astronomie & Astrophysik, eine Himmelskarte mit 25.000 Schwarzen Löchern, gilt als die umfassendste, die jemals auf dem Gebiet der sogenannten niedrigen Radiofrequenzen erstellt wurde. Unter Verwendung von Daten des Low Frequency Array over Europe (LOFAR) wurde die Karte als Ergebnis von 256 Stunden Beobachtung des Nordhimmels erstellt. Dieses interferometrische Netzwerk besteht aus etwa 20.000 Funkantennen, die auf 52 Stationen in neun europäischen Ländern verteilt sind.

„Es war das Ergebnis jahrelanger Arbeit mit unglaublich schwierigen Daten. Wir mussten neue Methoden finden, um Funksignale in Bilder des Himmels umzuwandeln.“ sagte in einer ErklärungErmittlungsleiter Francesco de Casperin.

Zur Zeit, Versprechen Es ist das größte Radioteleskop, das mit den niedrigsten von der Erde aus beobachtbaren Frequenzen arbeitet. Im Gegensatz zu Einzelschüsselteleskopen ist LOFAR ein Mehrzweck-Sensornetzwerk mit einer innovativen Netzwerk- und Computerinfrastruktur, die riesige Datenmengen verarbeiten kann.

Da es kein Weltraumteleskop ist, sondern seine Beobachtungen von der Oberfläche aus durchführt, hat es große Herausforderungen zu meistern. Dazu gehört vor allem die Ionosphäre um die Erde – die Schicht freier Elektronen, die die Wolken teleskopieren – was es schwierig macht, Schwarze Löcher zu beobachten.

„Es ist, als würde man versuchen, die Welt zu sehen, während man in ein Schwimmbecken getaucht ist. Wenn man nach oben schaut, lenken die Wellen im Becken die Lichtstrahlen ab und verzerren die Sicht.“ Erklären El Koautor Reinout van Weeren (Observatorio de Leiden).

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Die Frequenzen, die die Ionosphäre durchdringen, variieren mit atmosphärischen Bedingungen. Um die Mission erfolgreich abzuschließen, verwendete das Team Supercomputer, die alle vier Sekunden Algorithmen zur Anpassung an ionosphärische Interferenzen ausführten. Während der 256 Stunden, die Lofar den Himmel beobachtete, gab es mehrere Korrekturen.

Wenn Sie „25.000 supermassive Schwarze Löcher“ hören, gibt es viele Möglichkeiten und viele Orte, die Ihnen in den Sinn kommen, und das tun sie auch. Die Karte deckt jedoch nur 4 % der nördlichen Hälfte des Himmels ab. Astronomen planen, fortzufahren, bis sie den gesamten nördlichen Himmel kartiert haben. Neben supermassiven Schwarzen Löchern gibt die Karte unter anderem auch Aufschluss über den großräumigen Aufbau des Universums.

Weitere Untersuchungen könnten die Untersuchung von mehr als 1 Million niederfrequenter Radiospektren ermöglichen und einzigartige Einblicke in physikalische Modelle für Galaxien, aktive Kerne, Sternhaufen und andere Forschungsgebiete liefern. „Dieses Experiment stellt einen einzigartigen Versuch dar, den ultraniedrigfrequenten Himmel mit hoher Winkelauflösung und Tiefe zu untersuchen.“ Sie schrieben Autoren des Artikels.

Die Studie wird in einem Artikel beschrieben, der in veröffentlicht wurde Astronomie & Astrophysik.

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