Největší rádiová mapa oblohy odhalila 13,7 milionu skrytých objektů a mění náš pohled na vesmír

Nový průzkum LOFAR odhalil dosud neviditelná kosmická tělesa, včetně galaxií tvarovaných černými dírami. Data z 13 000 hodin pozorování pokrývají 88 % severní oblohy a nabízejí unikátní vhled do formování vesmíru.

Astronomové zveřejnili data z dosud největšího průzkumu oblohy v rádiových vlnových délkách, který odhalil téměř 13,7 milionu nebeských objektů ve světle, jež lidské oko bez pomoci nevidí. Jedná se o třetí datovou sadu z průzkumu LOFAR Two-metre Sky Survey (LoTSS-DR3), která představuje bezprecedentní sbírku kosmických objektů vyzařujících rádiové vlny.

Mezi objevenými objekty jsou i některé z nejextrémnějších jevů ve vesmíru, včetně galaxií, které jsou tvarovány do podivných forem silnými paprsky ze supermasivních černých děr. Průzkum pokrývá 88 procent severní oblohy a zahrnuje přibližně 13 000 hodin dat shromažďovaných po mnoho let.

„Tato datová sada spojuje více než desetiletí pozorování, rozsáhlého zpracování dat a vědecké analýzy mezinárodním výzkumným týmem,“ uvedl Timothy Shimwell, hlavní autor studie a astronom z ASTRON a Leidenské univerzity v Nizozemsku. Podrobnosti byly zveřejněny v nedávném článku v časopise Astronomy & Astrophysics.

Mezinárodní tým vědců provedl tento průzkum pomocí sítě LOw Frequency ARray (LOFAR). Samotný LOFAR je technologický zázrak. Nevypadá jako velké parabolické antény, které známe z filmových scén. Místo toho se teleskopická síť skládá z přibližně 20 000 antén rozmístěných mezi 52 jednotlivými stanicemi – 38 v Nizozemsku a 14 v dalších evropských zemích. Rozprostírají se na více než 1 000 kilometrech a mohou fungovat jako množství jednotlivých senzorů nebo spolupracovat jako jeden rádiový teleskop o velikosti Evropy.

„Objem dat, který jsme zpracovali – celkem 18,6 petabajtů – byl obrovský a vyžadoval nepřetržité zpracování a monitorování po mnoho let, s využitím více než 20 milionů hodin výpočetního času,“ vysvětlil Alexander Drabent, astronom z Durynské státní observatoře a softwarový vývojář pro LOFAR, který je zároveň spoluautorem studie. K analýze této pokladnice dat vědci využili jeden z předních evropských superpočítačů v Jülich Supercomputing Centre (JSC) v Německu.

„Pro tento průzkum oblohy to bylo poprvé, kdy bylo nutné tak velké množství dat uložit, zpracovat a zpřístupnit v rámci astronomického pozorovacího projektu. LOFAR tak také připravil cestu pro budoucí rozsáhlé projekty,“ dodala Cristina Manzano, vedoucí technických služeb v JSC a spoluautorka studie. Povaha dat může být překvapivá, protože LOFAR jednoduše „nefotí“ noční oblohu. K vytvoření jediného snímku musí vědci spojit vstupy ze 70 000 antén, což je úkol, který vyžaduje digitalizaci, transport a kombinování 13 terabitů (ekvivalent více než 300 DVD) surových dat za sekundu.

Výsledné snímky nabízejí nečekaně neznámý pohled na vesmír. Například pohled LOFARu na galaxii Andromeda dává našemu největšímu galaktickému sousedovi podobu přízračného kosmického oka, které zřejmě hledí na svou budoucí kolizi s Mléčnou dráhou. Většina těchto rádiových vln je generována supermasivní černou dírou v jejím středu a z prstence, kde se tvoří nové hvězdy. Téměř všechny ostatní světelné body na snímku pocházejí ze vzdálených aktivních supermasivních černých děr.