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Una gran revolución en la observación del universo: el encuentro de lo invisible con imágenes de radio

انقلابی عظیم در رصد کیهان: دیدار نادیدنی‌ها با تصاویر رادیویی

¿Alguna vez se preguntó cómo se pueden obtener imágenes de radio de otras galaxias? De hecho, este proceso es muy complejo y preciso. Las mejores imágenes de radio de galaxias distantes fueron registradas por una red de 70.000 antenas de radio en nueve países europeos.

Lo sorprendente de estas imágenes es que los telescopios ópticos no son capaces de hacerlo. En otras palabras, estamos tratando con una parte del mundo que es invisible para los telescopios ligeros. Pero las imágenes de la radio lo revelan. Esto proporciona una mejor comprensión y una visión general de los fenómenos cósmicos más misteriosos; Como la actividad de agujeros negros masivos en los centros de las galaxias.

Un equipo de astrónomos trabajó detrás de escena del Telescopio de Baja Frecuencia LoFAR (LOFAR), una red de radiotelescopios operada por el Instituto Holandés de Radio Astronómica (Astron), para producir imágenes durante 10 años.

Proporcionar imágenes de galaxias de calidad

Lea Morabito, profesora asistente de física en la Universidad de Durham en el Reino Unido, ha liderado durante mucho tiempo el telescopio LOFAR para mejorar la nitidez de la imagen y obtener imágenes estándar de alta calidad. Leia Morabito pudo mejorar la resolución de la imagen hasta 20 veces instalando más antenas y utilizando la ayuda de supercomputadoras de alta tecnología.

En uno de sus comentarios, Morabito señaló que estas imágenes brindan la mayor resolución en la banda de frecuencia de radio FM. Esta banda es una banda entre 88 y 108 MHz que se utiliza para la radiodifusión en tierra. Sin embargo, el mayor logro fue poder combinar esta alta resolución con un amplio campo de visión. Estas imágenes de radio de galaxias distantes, además de alta calidad, tenían un amplio campo de visión y cubrían más áreas.

“Es un proceso asombroso; Porque nos permite explorar todo el cielo del norte en tan solo unos años. Los telescopios de esta calidad tienen un campo de visión aproximadamente 20 veces más pequeño, por lo que no es logísticamente posible examinar todas las partes del cielo. Actualmente no existe ningún otro radiotelescopio programable o telescopio óptico con esta cantidad de características. “Este telescopio será el primer telescopio en tener una combinación de campo de visión y nitidez”.

Los cuerpos celestes, incluidas las estrellas, algunos planetas y los agujeros negros, emiten ondas de radio que no son visibles para los telescopios de luz. A diferencia de la luz visible, estas ondas de radio penetran a través de nubes de polvo y gas, revelando una imagen del mundo que no se puede ver con un telescopio de luz, y debemos utilizar otra tecnología para detectarla.

Los enormes agujeros negros son una de las fuentes de ondas de radio más poderosas del mundo. Por eso, la campaña de obtención de imágenes del telescopio de baja frecuencia LOFAR se centra en ellos. Las ondas de radio no son visibles con telescopios de luz; Así que los científicos esperan encontrar hechos importantes con el telescopio Lofar.

“Estas imágenes de alta resolución nos permitirán a los investigadores comprender mejor lo que está sucediendo y lo que realmente está sucediendo. “En el pasado, ni siquiera era posible recibir frecuencias cercanas a la banda de radio FM”.

Neil Jackson, coautor del proyecto Lofar Telescope en la Universidad de Manchester en el Reino Unido

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Combinando antenas para aumentar la calidad

El telescopio de baja frecuencia LowFar (LOFAR) generalmente usa antenas solo en los Países Bajos. Esto puede limitar la resolución de la imagen. De hecho, esto limita el diámetro de la lente del telescopio virtual a 120 km. El diámetro de este telescopio, a su vez, puede reducir su resolución.

Sin embargo, los astrónomos encontraron una forma de integrar antenas. Este método solo es válido para 9 países europeos y aún no se puede utilizar en muchas partes del mundo. La integración de las antenas permitió a su equipo aumentar el diámetro a 2.000 km y lograr una resolución 20 veces mejor.

Las observaciones fueron digitalizadas por antenas separadas y combinadas en imágenes finales de alta resolución. Pero esta no fue una tarea fácil. Los científicos tuvieron que procesar 1,6 terabytes de datos por segundo, el equivalente a más de 300 dW.

“Para procesar una cantidad tan enorme de datos, tenemos que usar tecnología de supercomputadoras”, dijo Fritz Swiggen de la Universidad de Leiden en los Países Bajos. Esto nos permite convertir unos pocos terabytes de información de estas antenas en unos pocos gigabytes de ciencia. En otras palabras, estos últimos gigabytes son en realidad la información que necesitamos en última instancia, y para eso necesitamos un procesamiento rápido de supercomputadoras. “Porque solo pueden procesar esta cantidad de información en unos pocos días”. Morabito agregó que filmar todo el cielo del norte requiere alrededor de 3.000 vistas.

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