Európske a americké rozhlasové astronómovia preukázali nový spôsob pozorovania vesmíru - prostredníctvom internetu!
Vďaka špičkovej technológii dokázali vedci pozorovať vzdialenú hviezdu pomocou svetových výskumných sietí a vytvorili obrovský virtuálny ďalekohľad. Tento proces im umožnil predstaviť si objekt v bezprecedentných detailoch v reálnom čase; niečo, čo by bolo len pred pár rokmi bolo nemožné. Hviezda vybraná pre túto pozoruhodnú demonštráciu s názvom IRC + 10420 je jednou z najneobvyklejších na oblohe. Objekt je obklopený mrakmi zaprášeného plynu a silne vyžaruje v rádiových vlnách a na konci jeho života je namierený smerom ku kataklyzmatickej explózii známej ako „supernova“.
Tieto nové pozorovania poskytujú vzrušujúci pohľad na budúcnosť rádiovej astronómie. Vďaka výskumným sieťam nielenže budú môcť astronómovia vidieť hlbšie do vzdialeného vesmíru, spoľahlivo a rýchlo zachytia nepredvídateľné a prechodné udalosti, keď k nim dôjde.
Astronómovia sa vždy usilujú maximalizovať rozlíšenie svojich ďalekohľadov. Rozlíšenie je miera množstva detailov, ktoré môže vybrať. Čím väčší je ďalekohľad, tým lepšie je rozlíšenie. VLBI (alebo veľmi dlhá základná interferometria) je technika, ktorú používajú astronómovia na snímanie oblohy v najvyšších detailoch. Namiesto použitia jedinej rozhlasovej misky sú polia ďalekohľadov navzájom prepojené naprieč celou krajinami alebo dokonca kontinentmi. Ak sa signály kombinujú v špecializovanom počítači, výsledný obrázok má rozlíšenie rovnaké ako u ďalekohľadu tak veľké, ako je maximálna separácia antény.
V minulosti bola technika VLBI vážne narušená, pretože údaje sa museli zaznamenať na pásku a potom odoslať na analýzu do centrálneho spracovateľského zariadenia. Rádio astronómovia preto neboli schopní posúdiť úspech svojho úsilia až mnoho týždňov, dokonca mesiacov po pozorovaní. Riešenie, pomocou ktorého je možné teleskopy elektronicky spájať v reálnom čase, umožňuje astronómom analyzovať údaje v reálnom čase. Táto technika, ktorá sa prirodzene nazýva e-VLBI, je možná až teraz, keď je pripojenie k širokopásmovej sieti realitou.
Posledné 20-hodinové pozorovania, ktoré sa uskutočnili 22. septembra pomocou Európskej siete VLBI (EVN), sa týkali rádiových ďalekohľadov vo Veľkej Británii, Švédsku, Holandsku, Poľsku a Portoriku. Maximálna separácia antén bola 8200 km, čo dáva rozlíšenie najmenej 20 miliarsekúnd (mas); je to asi päťkrát lepšie ako Hubbleov vesmírny teleskop (HST). Táto úroveň detailov je rovnocenná s výberom malej budovy na povrchu Mesiaca! Zahrnutie antény v arecibe v Portoriku tiež zvýšilo citlivosť teleskopického poľa o faktor 10. Aj napriek tomu bol signál zo vzdialenej hviezdy pozorovaný pri frekvencii 1612 MHz viac ako miliarda miliárd krát. slabší ako typický mobilný telefón!
Každý ďalekohľad bol pripojený k národnej výskumnej a vzdelávacej sieti (NREN) vo svojej krajine a údaje smerovali rýchlosťou 32 Mbits / s na ďalekohľad prostredníctvom celoeurópskej výskumnej siete GEANT do holandskej siete SURFnet. Údaje boli potom dodané Spoločnému inštitútu pre VLBI v Európe (JIVE), centrálnemu spracovateľskému zariadeniu pre EVN v Holandsku. Tam bolo 9 Terabitov údajov v reálnom čase privedených do špecializovaného superpočítača, ktorý sa nazýva „korelátor“, a skombinoval sa. Rovnaké výskumné siete sa potom použili na dodanie konečného produktu s údajmi priamo astronómom, ktorí vytvorili obraz. Kým sa sieťová infraštruktúra nezačne sprístupňovať, astronómovia neboli schopní preniesť obrovské množstvo údajov potrebných pre e-VLBI cez internet. V pravom slova zmysle sa samotný internet správa ako ďalekohľad, ktorý vykonáva rovnakú prácu ako zakrivené povrchy jednotlivých rádií. Dai Davies, generálny riaditeľ spoločnosti DANTE, ktorý pôsobí v spoločnosti GEANT, uviedol, že „e-VLBI úspešne fungoval na medzikontinentálnom základe čo najjasnejším možným spôsobom demonštruje dôležitosť dátových komunikačných sietí pre modernú vedu. Výskumné siete sú pre túto novú techniku rádiovej astronómie zásadné a skutočne je veľmi uspokojivé vidieť výhody, ktoré z nej teraz vyplývajú. “
Hoci vedecké ciele experimentu boli skromné, tieto pozorovania IRC + 10420 e-VLBI otvárajú možnosť sledovať štruktúru astrofyzikálnych objektov pri ich zmene. IRC + 10420 je supergiantná hviezda v súhvezdí Aquily. Má asi 10-krát väčšiu hmotnosť ako naše Slnko a leží asi 15 000 svetelných rokov od Zeme. Jeden z najjasnejších infračervených zdrojov na oblohe je obklopený hrubou vrstvou prachu a plynu vyhodených z povrchu hviezdy rýchlosťou asi 200-krát väčšou ako je Zem z roka na rok. Rádio astronómovia sú schopní zachytiť prach a plyn obklopujúci IRC + 10420, pretože jedna zo zložiek molekuly, hydroxyl (OH), sa odhalí prostredníctvom silnej „maserovej“ emisie. Astronómovia v podstate vidia zhluky plynu, v ktorých sú rádiové emisie silne zosilnené špeciálnymi podmienkami. S objektívom s transfokáciou, ktorý poskytuje technológia e-VLBI, môžu astronómovia vytvárať obrázky s veľkými detailmi a sledovať zhluky plynu, sledovať, ako sa rodia maséri a zomierajú v časových intervaloch týždňov až mesiacov, a študujú meniace sa magnetické polia, ktoré prenikajú do škrupiny. Výsledky ukazujú, že plyn sa pohybuje rýchlosťou približne 40 km / s a bol vypustený z hviezdy asi pred 900 rokmi. Phil Diamond, jeden z výskumných tímov v Jodrell Bank Observatory (UK), vysvetlil, „materiál, ktorý vidíme na tomto obrázku, opustil povrch hviezdy v čase Normanského dobytia Anglicka“.
Predpokladá sa, že IRC + 10420 sa na konci svojho života rýchlo vyvíja. Očakáva sa, že odteraz možno tisíce rokov, možno zajtra, dôjde k odtrhnutiu hviezdy od jedného z najenergetickejších javov známych vo vesmíre - „supernovy“. Výsledný oblak materiálu nakoniec vytvorí novú generáciu hviezd a planetárnych systémov. Rádiové astronómovia sú teraz pripravení s neuveriteľnou silou e-VLBI zachytiť podrobnosti, keď k nim dôjde, a študovať fyzikálne procesy, ktoré sú tak dôležité pre štruktúru našej Galaxie a pre život samotný.
Vznikajúca technológia e-VLBI je nastavená na prevrat v rádiovej astronómii. S rastúcou šírkou pásma siete sa zvýši aj citlivosť polí e-VLBI, ktoré umožnia jasnejší výhľad na najďalej a najslabšie oblasti vesmíru. Mike Garrett, riaditeľ JIVE, uviedol: „Tieto výsledky poskytujú pohľad na obrovský potenciál e-VLBI. Rýchly pokrok v globálnych komunikačných sieťach by nám mal v nasledujúcich rokoch umožniť spojiť najväčšie rádioteleskopy na svete rýchlosťou vyššou ako desiatky Gigabitov za sekundu. Úmrtia z prvých masívnych hviezd vo vesmíre, vznikajúce prúdy hmoty z centrálnych čiernych dier prvých galaxií, budú odhalené vo vynikajúcich detailoch. “
Pôvodný zdroj: Jodrell Bank News Release
