Os astrônomos publicaram as imagens mais detalhadas já vistas de galáxias localizadas além da Via Láctea, revelando o seu funcionamento interno com detalhes sem precedentes.
© DESI Legacy Imaging Surveys (emissão de rádio de uma galáxia)
As imagens foram criadas a partir de dados recolhidos pelo LOFAR (Low Frequency Array), uma rede de mais de 70.000 pequenas antenas espalhadas por nove países europeus. Os resultados vêm de anos de trabalho da equipe, liderada pela Dra. Leah Morabito, da Universidade de Durham.
O Universo está inundado de radiação eletromagnética, da qual a luz visível compreende apenas uma fatia mais ínfima. De raios gama e raios X, a ondas de rádio e micro-ondas, cada parte do espectro da luz revela algo único sobre o Universo.
A rede LOFAR capta imagens em frequências de rádio FM que, ao contrário de fontes de comprimento de onda mais curto, como a luz visível, não são bloqueadas pelas nuvens de poeira e gás que podem cobrir objetos astronômicos. Regiões no espaço que parecem escuras aos nossos olhos, na verdade brilham intensamente no rádio. Isto permite a observação de regiões de formação estelar ou o núcleo das próprias galáxias. As novas imagens empurram os limites do que sabemos sobre galáxias e buracos negros supermassivos.
As imagens revelam o funcionamento interno de galáxias próximas e distantes com uma resolução 20 vezes mais nítida do que as imagens típicas do LOFAR. Isto foi possível graças à maneira única de como a rede de antenas foi usada. As mais de 70.000 antenas do LOFAR estão espalhadas pela Europa, sendo a maioria localizada nos Países Baixos.
Na operação normal, apenas os sinais de antenas localizadas nos Países Baixos são combinados, criando um telescópio "virtual" com uma "lente" que tem um diâmetro de 120 km. Ao usar os sinais de todas as antenas europeias, a equipe aumentou o diâmetro da "lente" para quase 2.000 km, o que fornece um aumento de vinte vezes na resolução.
Ao contrário das redes de antenas convencionais que combinam sinais múltiplos em tempo real para produzir imagens, o LOFAR usa um novo conceito. Neste, os sinais recolhidos por cada antena são digitalizados, transportados para um processador central e, em seguida, combinados para criar uma imagem. Cada imagem LOFAR é o resultado da combinação dos sinais de mais de 70.000 antenas, o que torna possível a sua extraordinária resolução.
Os buracos negros supermassivos podem ser encontrados à espreita no núcleo de muitas galáxias. Muitos são buracos negros "ativos" que devoram matéria em queda e a expelem de volta para o cosmos na forma de poderosos jatos e fluxos de radiação. Estes jatos são invisíveis a olho nu, mas brilham no rádio e é neles que as novas imagens de alta resolução se concentraram.
Estas imagens de alta resolução permitem ampliar e ver o que está realmente acontecendo quando buracos negros supermassivos lançam jatos de rádio, o que não era antes possível em frequências perto da banda de rádio FM.
O trabalho da equipe forma a base de nove estudos científicos que revelam novas informações sobre a estrutura interna dos jatos de rádio numa variedade de galáxias diferentes.
Mesmo antes do LOFAR iniciar as suas operações em 2012, a equipe europeia de astrônomos começou a trabalhar para enfrentar o desafio colossal de combinar os sinais de mais de 70.000 antenas localizadas até 2.000 km de distância. O resultado, um "pipeline" de processamento de dados disponível ao público, permitirá que os astrônomos de todo o mundo usem o LOFAR para fazer imagens de alta resolução com relativa facilidade. O objetivo é que isto permita com que a comunidade científica use toda a rede europeia de telescópios LOFAR para a sua própria ciência, sem ter que gastar anos para se tornar um especialista.
A relativa facilidade da experiência para o utilizador final desmente a complexidade do desafio computacional que torna cada imagem possível. Porque o LOFAR não tira apenas "fotos" do céu noturno, tem também que juntar os dados recolhidos por este conjunto de antenas, o que é uma enorme tarefa computacional. Para produzir uma única imagem, mais de 13 terabits de dados brutos por segundo têm que ser digitalizados, transportados para um processador central e então combinados. Isto é o equivalente a mais de 300 DVDs. Para processar volumes de dados tão imensos, é necessário usar supercomputadores, possibilitando transformar os terabytes de informação destas antenas em apenas alguns gigabytes de dados científicos.
Uma edição especial da revista Astronomy & Astrophysics é dedicada a onze artigos científicos que descrevem estas imagens e os resultados científicos.
Fonte: ASTRON
Nenhum comentário:
Postar um comentário