Fotoğraftaki Küçük Noktalar Yıldız veya Galaksi Değiller, Onlar Kara Delikler

Yukarıdaki resim, gece gökyüzünün oldukça normal bir resmi gibi görünebilir, ancak baktığınız şey, parıldayan yıldızlardan çok daha özel. Bu beyaz noktaların her biri aktif bir süper kütleli kara delik.

Ve bu kara deliklerin her biri, milyonlarca ışık yılı uzaklıktaki bir galaksinin kalbindeki maddeyi yutuyor.

Bu şekildeki 25.000 noktayı toplayan gökbilimciler, 2021'in başlarında düşük radyo frekanslarında kara deliklerin bugüne kadarki en ayrıntılı haritasını oluşturdular; bu, yıllar alan bir derleme başarısı.

Almanya'daki Hamburg Üniversitesi'nden gökbilimci Francesco de Gasperin, "Bu, inanılmaz derecede zor veriler üzerinde uzun yıllar süren çalışmaların sonucudur" dedi. "Radyo sinyallerini gökyüzü görüntülerine dönüştürmek için yeni yöntemler icat etmek zorunda kaldık."

Kara delikler, fazla bir şey yapmadan takılırken, tespit edilebilir herhangi bir radyasyon yaymazlar ve bu da onları bulmayı çok daha zorlaştırır. Bir kara delik aktif olarak malzeme biriktirirken ilgili yoğun kuvvetler, uzayın enginliğinde tespit edebileceğimiz birden fazla dalga boyunda radyasyon üretir.

Yukarıdaki görüntüyü bu kadar özel yapan şey, Avrupa'daki Düşük Frekans Dizisi (LOFAR) tarafından tespit edilen ultra düşük radyo dalga boylarını kapsamasıdır. Bu interferometrik ağ, Avrupa genelinde 52 lokasyona dağıtılmış yaklaşık 20.000 radyo anteninden oluşmaktadır.

Şu anda LOFAR, 100 megahertz'in altındaki frekanslarda derin, yüksek çözünürlüklü görüntüleme yapabilen ve benzeri olmayan bir gökyüzü manzarası sunan tek radyo teleskop ağıdır. Kuzey gökyüzünün yüzde dördünü kapsayan bu veri açıklaması, ağın tüm Kuzey gökyüzünü ultra düşük frekanslarda görüntülemeye yönelik iddialı planı olan LOFAR LBA Gökyüzü Anketi (LoLSS) için ilk oldu.

LOFAR'ın üstesinden gelmesi gereken, uzay tabanlı teleskopları etkilemeyen önemli bir engel var: İyonosfer. İyonosfer, özellikle uzaya geri yansıtılabilen ultra düşük frekanslı radyo dalgaları için sorunludur. 5 megahertz'in altındaki frekanslarda iyonosfer opaktır.

İyonosfere nüfuz eden frekanslar, atmosferik koşullara göre değişebilir. Ekip, bu sorunun üstesinden gelmek için her dört saniyede bir iyonosferik girişimi düzelten algoritmalar çalıştıran süper bilgisayarlar kullandı. LOFAR'ın gökyüzüne baktığı 256 saat için, bu çok fazla düzeltme demek. Bize ultra düşük frekanslı gökyüzünün bu kadar net bir görüntüsünü veren şey budur.

Hollanda'daki Leiden Gözlemevi'nden gökbilimci Huub Röttgering, "Yıllarca süren yazılım geliştirmeden sonra, bunun gerçekten işe yaradığını görmek çok güzel" dedi.

İyonosfer için düzeltme yapmak zorunda olmanın başka bir faydası daha var: Gökbilimcilerin iyonosferin kendisini incelemek için LoLSS verilerini kullanmalarına izin verecek. İyonosferik hareket eden dalgalar, sintilasyonlar ve iyonosferin güneş döngüleri ile ilişkisi LoLSS ile çok daha ayrıntılı olarak karakterize edilebilir. Bu, bilim adamlarının iyonosferik modelleri daha iyi anlamasına ve geliştirmesine izin verecektir.

Ayrıca, araştırma 50 megahertz'in altındaki bölgedeki her türlü astronomik nesne ve fenomenin yanı sıra muhtemelen keşfedilmemiş nesneler hakkında yeni veriler sağlayacaktır.

Araştırmacılar makalelerinde, "Çalışmanın son sürümü, bir dizi astronomik araştırma alanındaki ilerlemeleri kolaylaştıracak" dedi. "Galaksiler, aktif çekirdekler, galaksi kümeleri ve diğer araştırma alanları için fiziksel modeller hakkında benzersiz bilgiler sağlayarak 1 milyondan fazla düşük frekanslı radyo spektrumunun çalışmasına izin verecek."

Sonuçlar Astronomy & Astrophysics’te yayınlandı.