Международная группа астрономов под руководством исследователей Лейденского университета получила наиболее подробное изображение радиогалактик Вселенной на низких частотах. Для наблюдений использовали радиотелескоп LOFAR — массив антенн для регистрации низкочастотного радиоизлучения. Объектом изучения стала область ELAIS-N1 в северной части неба, где почти нет галактической пыли, газа и звёзд.
Благоприятные условия сделали этот участок подходящим для глубоких наблюдений в разных диапазонах излучения. Новое изображение оказалось в 20 раз более чётким по сравнению с предыдущей картой LOFAR. На нём удалось обнаружить около 63 тысяч радиоисточников, среди которых есть квазары и галактики с активным звездообразованием.
Результат основан на 200 часах наблюдений, в ходе которых было получено 400 терабайт данных для изображения размером восемь миллиардов пикселей. Обработать такой объём помогла платформа Spider, созданная Нидерландским институтом радиоастрономии и его партнёрами и размещённая на вычислительных мощностях SURF. Благодаря ей, а также усовершенствованию калибровки и методов обработки, сроки анализа сократились примерно в десять раз; как сообщает сайт Universe Today, весь набор данных удалось обработать за несколько месяцев.
Высокая чувствительность LOFAR позволила рассмотреть многочисленные нити вокруг радиогалактик, особенно вблизи скоплений галактик, а также изучить их форму и характеристики излучения. Особый интерес представляют активные ядра галактик, или квазары, — яркие центральные области, энергию которым дают сверхмассивные чёрные дыры и окружающие их диски вещества. Из полярных областей таких объектов исходят мощные струи перегретого газа и пыли, а низкочастотное радиоизлучение делает LOFAR подходящим инструментом для их наблюдения.
Прежние обзоры с меньшим разрешением показывали далёкие галактики и их струи как почти неразличимые пятна. Новые данные позволяют отделять отдельные источники и подробно прослеживать гигантские струи, чтобы изучать их взаимодействие с окружающей средой и изменения на протяжении космического времени. Кроме того, радионаблюдения помогают исследовать небольшие молодые галактики с активным звездообразованием, поскольку радиоволны проходят через газ и пыль, скрывающие эти процессы в видимом и инфракрасном диапазонах.
Исследование также демонстрирует возможности модернизируемого телескопа LOFAR2.0, который ASTRON создаёт совместно с европейскими партнёрами. Обновление должно обеспечить более широкие изображения с ещё большим разрешением и позволит телескопу конкурировать с радиотелескопами следующего поколения, включая Square Kilometre Array — массив квадратных километров. Полученные данные планируют сопоставлять с оптическими, инфракрасными и рентгеновскими снимками тех же участков неба, чтобы определять расстояние и массу радиоисточников.