Mūsų požiūris į kosmosą gali visiškai pasikeisti vien dėl to, kaip jį stebime. Astronomai paskelbė didžiausios istorijoje radijo bangų diapazono dangaus apžvalgos duomenis. Jie atskleidė beveik 13,7 mln. dangaus objektų, kurių žmogaus akis be specialių prietaisų tiesiog negali pamatyti.

Tai – trečiasis „LOFAR“ dviejų metrų dangaus apžvalgos („LoTSS-DR3“) duomenų paketas. Jis pateikia precedento neturintį kosminių objektų, skleidžiančių radijo bangas, rinkinį.

Į šį katalogą patenka ir vieni ekstremaliausių Visatos reiškinių, pavyzdžiui, galaktikos, iškraipomos į keistas formas dėl galingų spindulių, sklindančių iš supermasyvių juodųjų skylių.

Apžvalga apima 88 proc. šiaurinio dangaus ir sudaryta iš maždaug 13 tūkst. valandų stebėjimų duomenų, rinktų daugelį metų.

„Šis duomenų rinkinys sujungia daugiau nei dešimtmetį trukusius stebėjimus, didelės apimties duomenų apdorojimą ir tarptautinės mokslininkų komandos atliktą mokslinę analizę“, – sakė tyrimo vadovas Timothy Shimwell, astronomas iš „ASTRON“ ir Leideno universiteto Nyderlanduose.

Naujausiame žurnale „Astronomy & Astrophysics“ publikuotame straipsnyje aprašoma, kaip tarptautinė tyrėjų komanda šią apžvalgą atliko naudodama „LOFAR“ – žemų dažnių antenų masyvą („LOw Frequency ARray“).

Pats „LOFAR“ – technologinis stebuklas. Jis visai nepanašus į įspūdingas didžiules lėkštines antenas, kurias dažnai matome filmuose.

Vietoje to tai interferometras, sudarytas iš maždaug 20 tūkst. antenų, išdėstytų 52 stotyse: 38 Nyderlanduose ir 14 kitose Europos šalyse. Daugiau nei 1 000 kilometrų atstumą apimanti sistema gali veikti kaip daugybė atskirų jutiklių arba kartu – kaip vienas milžiniškas, „Europos dydžio“ radijo teleskopas.

„Duomenų apimtis, su kuria dirbome – iš viso 18,6 petabaito – buvo milžiniška. Tam prireikė nuolatinio apdorojimo ir stebėsenos daugelį metų, panaudojant daugiau nei 20 mln. branduolio valandų skaičiavimo laiko“, – aiškino Alexander Drabent, Tiuringijos valstybinės observatorijos astronomas, „LOFAR“ programinės įrangos kūrėjas ir vienas iš tyrimo bendraautorių.

Šiam duomenų lobynui analizuoti mokslininkai pasitelkė vieną iš ryškiausių Europos superkompiuterių – Vokietijoje veikiantį Julicho superkompiuterių centrą („Jülich Supercomputing Centre“, „JSC“).

„Šioje dangaus apžvalgoje pirmą kartą astronominių stebėjimų projekte teko saugoti, apdoroti ir prieinamais padaryti tokį didelį duomenų kiekį. Taip „LOFAR“ nutiesė kelią būsimiems didelio masto projektams“, – sakė „JSC“ techninių paslaugų vadovė Cristina Manzano, taip pat viena iš tyrimo bendraautorių.

Duomenų pobūdis gali nustebinti, nes „LOFAR“ tiesiog „nefotografuoja“ naktinio dangaus. Norint sukurti vieną vaizdą, reikia sujungti dešimčių tūkstančių antenų signalus. Tam būtina skaitmeninti, perduoti ir apdoroti apie 13 terabitų neapdorotų duomenų per sekundę.

Pastangos atsiperka: gauti vaizdai pateikia keistai neįprastą Visatos vaizdą. Pavyzdžiui, „LOFAR“ užfiksuota Andromedos galaktika primena vaiduoklišką kosminę akį – tarsi ji „stebėtų“ savo būsimą susidūrimą su Paukščių Taku.

Radijo spinduliuotė gali padėti aptikti ir egzoplanetas, ir galaktikų spiečių susidūrimus, taip pat supernovų sukurtus magnetinius laukus, kurie pagreitina daleles energijomis, tūkstančius kartų viršijančiomis Žemės supergreitintuvų galimybes.

Be to, žemų dažnių spinduliuotė gali prasiskverbti pro tankias aplinkas, pavyzdžiui, per dulkėmis uždengtus Paukščių Tako ir kitų galaktikų centrus. Dėl to astronomai gali geriau suprasti, kaip juodosios skylės formuoja kosminę evoliuciją ir kaip „užgimsta“ jaunos žvaigždės.

Kadangi šis duomenų rinkinys dabar viešai prieinamas, tyrimų galimybės iš esmės atsiveria visiems. Ankstesni du „LOFAR“ duomenų paketai jau parodė, kokį proveržį tai suteikia – viename vaizde gali būti dešimtys tūkstančių supermasyvių juodųjų skylių.

Galiausiai „LOFAR“ laikomas svarbiu pirmtaku savo „dvasiniam įpėdiniui“ – naujos kartos „Square Kilometre Array Observatory“ („SKAO“). Tai pasaulinė iniciatyva, kurios tikslas – Pietų Afrikoje ir Australijoje pastatyti du didžiausius pasaulyje teleskopų masyvus.

Mokslui tai itin įdomus metas, o mums belieka džiaugtis atradimais, kuriems patiems nereikia metų darbo – tik šiek tiek paspaudimų ir slinkimo ekrane.