Νέος χάρτης του ουρανού

Αστρονόμοι δημοσίευσαν ενα χάρτη του ουρανού από χιλιάδες γαλαξίες οι οποίοι ανακαλύφθηκαν πρόσφατα

Η εικόνα αυτή δείχνει πως το ραδιοτηλεσκόπιο LOFAR ανοίγει ενα νέο παράθυρο, μια άλλη όψη του Σύμπαντος. Η εικόνα δείχνει το γαλαξιακό σμήνος Abell 1314. Σε αποχρώσεις του γκρι, στο ορατό φως, μπορούμε να παρατηρήσουμε ένα κομμάτι του ουρανού, όπως το γνωρίζουμε. Οι πορτοκαλί αποχρώσεις πάλι δείχνουν τα ραδιοκύματα που εκπέμπονται από την ακτινοβολία που υπάρχει στο ίδιο κομμάτι του ουρανού.
Η "ραδιοεικόνα" αυτή φαίνεται εντελώς διαφορετική, και αλλάζει τις υποθέσεις μας σχετικά με το πώς δημιουργούνται και αναπτύσσονται οι γαλαξίες. Αυτά τα αντικείμενα βρίσκονται σε απόσταση περίπου 460 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Στη μέση κάθε γαλαξία υπάρχει μια μαύρη τρύπα. Όταν η ύλη πέφτει σε αυτό το κοσμικό τέρας, απελευθερώνεται μια απίστευτη ποσότητα ενέργειας, και τα ηλεκτρόνια εκτοξεύονται σαν συντριβάνι. Αυτά τα επιταχυνόμενα ηλεκτρόνια παράγουν ραδιοεκπομπές που μπορούν να εκτείνονται σε γιγαντιαίες αποστάσεις, οι οποίες δεν είναι ορατές στα οπτικά μήκη κύματος. 
Εικόνα: Rafaël Mostert/LOFAR Surveys Team/Sloan Digital Sky Survey DR13

Μια διεθνής ομάδα με περισσότερους από 200 αστρονόμους από 18 χώρες δημοσίευσε την πρώτη φάση μιας μεγάλης νέας ερευνάς ραδιοκυμάτων του ουρανού με πρωτοφανή τεχνολογική ευαισθησία χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Low Frequency Array (LOFAR). Η έρευνα αποκαλύπτει εκατοντάδες χιλιάδες γαλαξίες οι οποίοι δεν είχαν εντοπιστεί στο παρελθόν, ρίχνοντας φως σε πολλούς ερευνητικούς τομείς, όπως η φυσική των μελανών οπών, και η εξέλιξη των γαλαξιακών συστάδων. Ένα ειδικό τεύχος του περιοδικού "Astronomy & Astrophysics" είναι αφιερωμένο στις πρώτες είκοσι έξι ερευνητικές εργασίες οι οποίες περιγράφουν την έρευνα αυτή, καθώς και τα πρώτα της αποτελέσματα.

Η ραδιοαστρονομία αποκαλύπτει διαδικασίες στο Σύμπαν οι οποίες δεν μπορούν να παρατηρηθούν με οπτικά όργανα (οπτικά τηλεσκόπια). Σε αυτό το πρώτο μέρος της έρευνας του ουρανού, το LOFAR παρατήρησε ένα τέταρτο του βόρειου ημισφαιρίου σε χαμηλές ραδιοσυχνότητες. Σε αυτό το σημείο, περίπου το 10% αυτών των δεδομένων είναι διαθέσιμες στο ευρύ κοινό. Χαρτογραφεί 300.000 πηγές, από τις οποίες σχεδόν όλοι είναι γαλαξίες στο μακρινό Σύμπαν. Τα ραδιοσήματά τους έχουν ταξιδέψει δισεκατομμύρια έτη φωτός για να φτάσουν στη Γη.

Μαύρες τρύπες

Ο Huub Röttgering του Πανεπιστημίου του Leiden (Ολλανδία) λέει: "Αν πάρουμε ένα ραδιοτηλεσκόπιο και κοιτάξουμε τον ουρανό, βλέπουμε κυρίως εκπομπές από το άμεσο περιβάλλον μελανών οπών με μεγάλη μάζα. Με το LOFAR ελπίζουμε να απαντήσουμε στο συναρπαστικό ερώτημα: Από πού προέρχονται αυτές οι μαύρες τρύπες; " Οι ερευνητές γνωρίζουν ότι οι μαύρες τρύπες είναι ακατάστατοι...πολυφαγάδες. Όταν αέριο πέφτει πάνω τους, εκπέμπουν πίδακες υλικού, οι οποίοι μπορούν να φανούν στα ραδιοκύματα.

Ο Philip Best του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου λέει: "Το LOFAR έχει μια αξιοσημείωτη ευαισθησία, και αυτό μας επιτρέπει να δούμε ότι οι πίδακες αυτοί είναι παρόντες σε όλους τους γαλαξίες με μεγάλη μάζα, πράγμα που σημαίνει ότι οι μαύρες τρύπες τους δεν σταματούν ποτέ να τρώνε".

Το σύμπλεγμα γαλαξιών Abell 1314 βρίσκεται στην Μεγάλη Άρκτο σε απόσταση περίπου 460 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Φιλοξενεί μεγάλης κλίμακας εκπομπή ραδιοσυχνοτήτων, η οποία προκλήθηκε από τη συγχώνευσή της με ένα άλλο σύμπλεγμα. Η μη θερμική εκπομπή ραδιοκυμάτων που ανιχνεύεται με το τηλεσκόπιο LOFAR εμφανίζεται με κόκκινο και ροζ χρώμα, και η θερμική εκπομπή ακτίνων Χ που ανιχνεύεται με το τηλεσκόπιο Chandra εμφανίζεται με γκρι χρώμα και επικαλύπτεται πάνω στη οπτική εικόνα. Εικόνα: Amanda Wilber/LOFAR Surveys Team/NASA/CXC

Συστάδες γαλαξιών

Σύμπλεγμα γαλαξιών (ή γαλαξιακό σμήνος ή συστάδες γαλαξιών) είναι σύνολα εκατοντάδων έως χιλιάδων γαλαξιών. Είναι γνωστό εδώ και δεκαετίες ότι όταν δύο γαλαξιακά συμπλέγματα συγχωνεύονται, μπορούν να παράγουν ραδιοεκπομπές οι οποίες εκτείνονται σε εκατομμύρια έτη φωτός. Αυτή η εκπομπή θεωρείται ότι προέρχεται από σωματίδια τα οποία επιταχύνθηκαν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγχώνευσης. Η Amanda Wilber, από το Πανεπιστήμιο του Αμβούργου (Γερμανία), λέει: "Με ραδιοπαρατηρήσεις μπορούμε να ανιχνεύσουμε την ακτινοβολία από το λεπτό μέσο που υπάρχει μεταξύ των γαλαξιών. Η ακτινοβολία αυτή παράγεται από ενεργειακές διαταραχές και αναταράξεις. Το LOFAR μας επιτρέπει να ανιχνεύσουμε πολλές από αυτές τις πηγές, και να κατανοήσουμε τι τις τροφοδοτεί".

Η Annalisa Bonafede, από το Πανεπιστήμιο της Μπολόνια INAF (Ιταλία), λέει: "Αυτό που αρχίζουμε να βλέπουμε με το LOFAR είναι ότι σε ορισμένες περιπτώσεις, συστάδες γαλαξιών που δεν συγχωνεύονται μπορούν επίσης να παρουσιάσουν αυτή την εκπομπή, αν και σε πολύ χαμηλότερο επίπεδο, το οποίο ήταν μη ανιχνεύσιμο στο παρελθόν. Η ανακάλυψη αυτή μας λέει ότι εκτός από συμβάντα συγχώνευσης, υπάρχουν και άλλα φαινόμενα τα οποία μπορούν να προκαλέσουν επιτάχυνση σωματιδίων σε τεράστιες κλίμακες. "

Η εικόνα αυτή δείχνει το M51, γνωστό και ως γαλαξία Δίνη. Βρίσκεται 15-35 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη και έχει διάμετρο περίπου 60.000 έτη φωτός. Στο κέντρο του σπειροειδούς αυτού γαλαξία υπάρχει μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα. Με τα δεδομένα του LOFAR (κίτρινες και κόκκινες αποχρώσεις), μπορούμε να δούμε ότι ο σπειροειδής αυτός γαλαξίας και ο συνοδός του αλληλεπιδρούν επειδή υπάρχει μια γέφυρα εκπομπής που τους συνδέει. 
Εικόνα: Sean Mooney/LOFAR Surveys Team/Digitized Sky Survey 

Εικόνες υψηλής ποιότητας

Η δημιουργία χαρτών του ουρανού χαμηλών ραδιοσυχνοτήτων, χρειάζεται τόσο ενα σημαντικό τηλεσκοπικό, όσο και ενα υπολογιστικό χρόνο. Απαιτεί επίσης μεγάλες ομάδες για να αναλύουν τα δεδομένα. "Το LOFAR παράγει τεράστιες ποσότητες δεδομένων - πρέπει να επεξεργαστούμε ενα ισοδύναμο 10 εκατομμυρίων DVD με δεδομένα. Οι έρευνες του LOFAR έγιναν πρόσφατα δυνατές με μια επαναστατική μαθηματική πρόοδο πάνω στον τρόπο με τον οποίο κατανοούμε τη συμβολομετρία", λέει ο Cyril Tasse, από το Observatoire de Paris-Station de radio astronomy à Nançay (Γαλλία).

"Εργαζόμαστε μαζί με το SURF στην Ολλανδία για να μετατρέψουμε αποτελεσματικά τα τεράστια ποσά των δεδομένων σε εικόνες υψηλής ποιότητας. Αυτές οι εικόνες είναι πλέον διαθέσιμος στο κοινό, και θα επιτρέψουν στους αστρονόμους να μελετήσουν την εξέλιξη των γαλαξιών με πρωτοφανείς λεπτομέρειες", λέει ο Timothy Shimwell, από το Ινστιτούτο Ραδιοαστρονομίας (ASTRON) και το Πανεπιστήμιο Leiden.

Το κέντρο υπολογισμών και δεδομένων του SURF το οποίο βρίσκεται στο SURFsara του Άμστερνταμ λειτουργεί με 100% ανανεώσιμη ενέργεια, και φιλοξενεί πάνω από 20 petabytes δεδομένων του LOFAR. "Αυτό είναι περισσότερο από το ήμισυ του συνόλου των δεδομένων που συλλέχθηκαν μέχρι σήμερα από το τηλεσκόπιο LOFAR. Είναι η μεγαλύτερη συλλογή αστρονομικών δεδομένων στον κόσμο. Η επεξεργασία των τεράστιων αυτών συνόλων δεδομένων αποτελεί τεράστια πρόκληση για τους επιστήμονες. Κάτι που κανονικά θα χρειάζονταν αιώνες σε έναν κανονικό υπολογιστή, υποβλήθηκε σε επεξεργασία σε λιγότερο από ένα χρόνο χρησιμοποιώντας συστοιχία υπολογιστών υψηλής απόδοσης (Grid) και την τεχνογνωσία ", λέει ο Raymond Oonk (SURFsara).

LOFAR

Το τηλεσκόπιο LOFAR (Low Frequency Array), η Συστοιχία Χαμηλής Συχνότητας, έχει μοναδικές δυνατότητές στο να χαρτογραφεί τον ουρανό με εξαιρετική λεπτομέρεια στα μετρικά μήκη κύματος. Το LOFAR λειτουργεί από την ASTRON στην Ολλανδία, και θεωρείται ότι είναι το κορυφαίο τηλεσκόπιο του είδους του παγκοσμίως. "Αυτός ο χάρτης του ουρανού θα είναι μια θαυμάσια επιστημονική κληρονομιά για το μέλλον. Είναι μια μαρτυρία στους σχεδιαστές του LOFAR ότι αυτό το τηλεσκόπιο λειτουργεί τόσο καλά", λέει ο Carole Jackson, Γενικός Διευθυντής της ASTRON.

Το επόμενο βήμα

Οι 26 ερευνητικές εργασίες (papers) στο ειδικό τεύχος του περιοδικού "Astronomy & Astrophysics" πραγματοποιήθηκαν μόνο με τα πρώτα 2% της έρευνας του ουρανού. Η ομάδα στοχεύει να κάνει ευαίσθητες εικόνες υψηλής ανάλυσης ολόκληρου του βόρειου ουρανού, οι οποίες θα αποκαλύψουν συνολικά 15 εκατομμύρια ραδιοπηγές. "Φανταστείτε μερικές από τις ανακαλύψεις που μπορούμε να κάνουμε στο μέλλον. Σίγουρα ανυπομονώ να δω κάτι τέτοιο", λέει ο Jackson. "Και μεταξύ αυτών θα υπάρξουν οι πρώτες τεράστιες μαύρες τρύπες οι οποίες σχηματίστηκαν όταν το Σύμπαν ήταν μόνο ένα« μωρό », με ηλικία λίγα ποσοστά της σημερινής του ηλικίας", προσθέτει ο Röttgering.

Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON)

……………….*………………..

Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο Facebook:

. Άρατος- Παρατηρησιακή Αστρονομία Σαλαμίνας

. Αστρονομία και Επιστήμη

. Αστροβραδιές Σαλαμίνας

Και στο blog: Αστρονομία και Επιστήμη

Πηγή

https://phys.org/news/2019-02-astronomers-publish-sky-thousands-newly.html?fbclid=IwAR3BkX43SZ3Q3EEyIWj6WujKra-_-WWTu2R2FRJJ_xEkfptqG2F4k2mHE-Q

Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε ή κόκκινα γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.

 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

 https:/www.facebook.com/groups/174408446026959/

 Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Για την ομάδα : @Aratosastronomy