Fakt, że nasza planeta posiada atmosferę, sprawił, że przez miliony lat na Ziemi powstało i rozwinęło się życie. Ta niezwykła powłoka ziemska od pokoleń chroni naszą planetę przed zagrożeniami z kosmosu. Są jednak w środowisku naukowym osoby, które za nią nie przepadają, gdyż uniemożliwia dokładne zbadanie odległych zakątków wszechświata pod kątem promieniowania radiowego. Obecnie to się jednak zmieniło.
Okazuje się, że to właśnie jonosfera zaburza przelatujący przez nią strumień promieniowania. Astronomowie badają wszechświat w zakresie promieniowania o częstotliwości 16-30 MHz. Niestety jak wiadomo, nie da się wyeliminować jonosfery, aby naukowcy mogli sprawnie i szybko badać promieniowanie. W związku z tym trzeba było wymyślić inny skuteczny sposób, by je należycie zbadać.
Przez długi czas sądzono, że radioastronomowie są skazani jedynie na radioteleskopy kosmiczne. Miały być one ulokowane nad jonosferą. Takie ustawienie miało skutecznie obserwować wszechświat.
Inna metoda, aby badać kosmos
Okazuje się, że nie musi to być jedyny sposób. Zespół naukowców z Uniwersytetu w Lejdzie poinformował, że udało im się użyć nowatorskiej techniki kalibracji radioteleskopu. Nowa technika pozwala z powierzchni naszej planety tworzyć niezwykle wyraźne i ostre obrazy nocnego nieba w zakresie promieniowania radiowego. Różnice są bardzo znaczące, na przesłanym zdjęciu widać wszystko bardzo wyraźnie tak, jakby na radioteleskop ktoś nałożył bardzo dobrze dobrane okulary korekcyjne. Widoczne na nim źródła promieniowania radiowego są bardzo wyraźne i ostre, a wokół nich nie ma żadnego rozmycia.
Główny problem obserwacji promieniowania radiowego polega na tym, iż najdłuższe tego typu fale wymagają bardzo długich anten, które byłyby w stanie je uchwycić. Poprzez ograniczenia technologiczne i finansowe nie możemy na razie w przestrzeń kosmiczną umieszczać takich dużych anten. Z tego powodu pozostaje nam na razie tworzenie obserwatoriów na powierzchni Ziemi. Problem w tym, że jonosfera rozprasza fale radiowe o niskiej częstotliwości, przez co, o ile jesteśmy w stanie tworzyć obrazy takiego promieniowania na nocnym niebie, o tyle są one zniekształcone, rozmyte i o szczegółowych obrazach możemy zapomnieć.
Eksperyment
Od początku XXI wieku duże nadzieje, naukowcy wiązali z budową radioteleskopu LOFAR. Dziś jest on największym tego typu obiektem. Jonosfera natomiast zawsze przeszkadzała w pozyskiwaniu dobrej jakości obrazów z przestrzeni kosmosu.
Naukowcy z Uniwersytetu w Lejdzie postanowili, że wyostrzą widzenie radioteleskopów. Zdecydowali, że do tego celu wykorzystają podobne podejście do tego, które od lat wykorzystywane jest w teleskopach optycznych. Systemy, gdzie optyka adaptacyjna na bieżąco analizuje różnego rodzaju zniekształcenia gwiazd. Sprawdzają one także odniesienia i wprowadzają poprawki do pozyskanych danych obserwacyjnych, eliminując w ten sposób różne zakłócenia wprowadzane przez atmosferę.
W przypadku radioteleskopów punktami kalibracyjnymi były same źródła radiowe. Naukowcy sami przyznają, że nie jest to idealne rozwiązanie. Obrazy zawsze mogą być jeszcze bardziej wyraźne. Wpływ jonosfery sprawia, że wciąż widać na nich nałożenia, przez co obraz jest niedokładny. Nie ulega wątpliwości, iż nowa metoda badania promieniowania radiowego sprawia, że możemy zobaczyć znaczenie wyraźniejsze obrazy. Kosmos nigdy wcześniej nie był dla nas tak przejrzysty.
Warto tutaj zauważyć, że za promieniowanie radiowe o wysokiej i niskiej częstotliwości odpowiadają zupełnie różne procesy. Obecnie, dzięki zastosowaniu innowacyjnej techniki kalibracji radioteleskopów, badacze będą w stanie dokładniej badać akrecję materii przez czarne dziury występujące we współczesnym wszechświecie.
Naukowcy, zanim zbadają kosmos, muszą włożyć wiele wysiłku. Badacze, jeśli uzbroją się w cierpliwość, odkryją tajemnicę czarnych dziur. W tym procesie kluczowe jest przetworzenie ogromnej ilości danych obserwacyjnych, które przyczynią się do stworzenia mapy całego północnego nieba w zakresie fal dekametrowych.
Patrycja Żero
Fot. Canva
