Белые точки на этом изображении — не звезды и не галактики. Это черные дыры

Изображение выше может выглядеть как довольно обычное изображение ночного неба, но то, на что вы смотрите, гораздо более особенное, чем просто сверкающие звезды. Каждая из этих белых точек — активная сверхмассивная черная дыра.

И каждая из этих черных дыр пожирает вещество в сердце галактики, удаленной от нас на миллионы световых лет — так их вообще можно определить.

Это изображение, выпущенное в 2021 году, содержит 25 000 таких точек. На сегодняшний день это самая подробная карта черных дыр на низких радиочастотах, на создание которой ушли годы и радиотелескоп размером с Европу.

p>

«Это результат многолетней работы с невероятно сложными данными», — объяснил астроном Франческо де Гасперин из Гамбургского университета в Германии еще в феврале 2021 года.

«Нам пришлось изобрести новые методы преобразования радиосигналов в изображения неба.»

(Опрос LOFAR/LOL)

Когда они просто висят Черные дыры ничего не делают, они не испускают заметного излучения, поэтому их гораздо труднее найти.

Когда черная дыра активно аккрецирует материал — наматывает его из диска пыли и газа, который вращается вокруг него так же, как вода вращается вокруг водостока — задействованные интенсивные силы генерируют излучение на нескольких длинах волн, которое мы можем обнаружить в бескрайнем космосе.

Что делает приведенное выше изображение таким особенным, так это то, что оно охватывает сверхнизкие радиоволны, обнаруженные с помощью низкочастотного ARray (LOFAR) в Европе. Эта интерферометрическая сеть состоит примерно из 20 000 радиоантенн, расположенных в 52 точках по всей Европе.

В настоящее время LOFAR — единственная сеть радиотелескопов, способная получать глубокие изображения с высоким разрешением на частотах ниже 100 МГц, предлагая обзор неба, как никто другой.

Этот выпуск данных, покрывающий четыре процента северного неба, был первым для амбициозного плана сети по изображению всего северного неба в ультранизких частотах, LOFAR LBA Обзор неба (LoLSS).

Поскольку LOFAR основан на Земле, ему необходимо преодолеть серьезное препятствие, которое не затрагивает космические телескопы: ионосфера.

Это особенно важно. проблематично для сверхнизкочастотных радиоволн, которые могут отражаться обратно в космос. По этой причине на частотах ниже 5 мегагерц ионосфера непрозрачна.

Частоты, проникающие в ионосферу, могут варьироваться в зависимости от атмосферных условий. Чтобы решить эту проблему, команда использовала алгоритмы суперкомпьютеров для корректировки ионосферных помех каждые четыре секунды. За 256 часов, в течение которых LOFAR смотрел на небо, было сделано много поправок.

Именно это дало нам такое четкое представление о сверхнизкочастотном небе.

«После многих лет разработки программного обеспечения очень приятно видеть, что теперь это действительно сработало», — сказал астроном Хууб Реттгеринг из Лейденской обсерватории в Нидерландах.

Результаты опубликованы в журнале Astronomy. и астрофизики.

Версия этой статьи была впервые опубликована в феврале 2021 года.