Астрономы сделали одни из самых подробных и четких изображений галактик в дальнем космосе.
Они имеют гораздо более высокое разрешение, чем обычно, и раскрывают внутреннее устройство галактик с беспрецедентной детализацией. Многие изображения могут дать представление о роли черных дыр в формировании звезд и планет.
Исследователи говорят, что изображения изменят наше представление о том, как эволюционируют галактики. На изображениях, полученных с помощью радиоволн, излучаемых галактиками. Исследователи часто изучают радиоволны от астрономических объектов, а не видимый свет, который они излучают, потому что он позволяет им видеть вещи, которые в противном случае были бы заблокированы атмосферой Земли или пылью и газом в далеких галактиках. Многие области космоса, которые темны для наших глаз, на самом деле ярко горят в испускаемых ими радиоволнах. Это позволяет астрономам заглядывать в области звездообразования или в сердце галактик.
Новым является то, что команда значительно улучшила разрешение радиоизображений, соединив вместе более 70 000 маленьких антенн, разбросанных по девяти европейским странам.
Объединение радиосигналов от такого количества антенн - непростой процесс. Команда потратила шесть лет на разработку совершенно нового способа сбора сигнала от каждой антенны, его оцифровки, передачи на центральный процессор, а затем объединения всех данных в изображения, которые не только представляют огромный научный интерес, но и представляют большой интерес.
Это техническое достижение, которым руководила доктор Лия Морабито из Даремского университета, Великобритания.
«Так долго работать с данными, а затем, наконец, получить такие изображения и быть в состоянии первым, кто увидит, как они выглядят, просто невероятно», - сказала она BBC News.
«Я всю оставшуюся часть дня ходил с широкой улыбкой на лице, потому что я был так горд за то, что смог сделать эти снимки и увидеть то, чего никто никогда раньше не видел».
Изображение вверху страницы было создано членом команды доктора Морабито. На нем изображена еле видимая галактика, сидящая в центре струй материала оранжевого цвета, вылетающих с обеих сторон, каждая из которых намного больше, чем сама галактика.
Джеты вызваны сверхмассивной черной дырой в центре галактики - объектом с такой сильной гравитацией, что даже свет не может уйти. Обычно он втягивает материал, но притяжение внутрь также создает силы вокруг черной дыры, в результате чего материал выплескивается далеко в космос.
Такие джеты наблюдались и раньше, но астрономы получили новую научную информацию из темных полос на джете справа, которых раньше не видели. По мнению астрономов, это периоды относительного бездействия черной дыры, когда она выплевывает меньше материала. Таким образом, изображение дает исследователям представление о «цикле сна» черной дыры.
На картинке выше изображены две сталкивающиеся галактики. яркое пятно слева вызвано взрывающимися звездами, создавая, по сути, галактический ветер, унося пыль и газ от себя.
Свет от галактики, показанной непосредственно выше, возник, когда Вселенной было всего 2,6 миллиарда лет. Выше и ниже находятся струи материала, выброшенные черной дырой внутри. Обычно такие ранние галактики невозможно детально изучить. Но теперь астрономы впервые увидели структуру одного из них на радиочастотах, что дает важную научную информацию о том, как черная дыра взаимодействует с окружающей средой.
Изображения показывают, что галактики - это гораздо больше, чем просто набор звезд. По словам доктора Нила Джексона из Манчестерского университета, это динамичные фабрики по созданию солнца и планет, работающие на черных дырах.
"Даже опытные астрономы восклицают" вау! " когда они видят эти изображения ", - сказал он мне.
«Стало очень ясно, что для того, чтобы понять эволюцию галактик, нам нужно понять черную дыру в самом центре, потому что она, по-видимому, оказывает довольно фундаментальное влияние на то, как эволюционируют галактики, и это то, что эти изображения позволяют нам делать. , - говорит доктор Джексон.
«Эти изображения с высоким разрешением позволяют нам увеличивать масштаб, чтобы увидеть, что на самом деле происходит, когда сверхмассивные черные дыры запускают эти струи материала».
Доктор Морабито говорит, что подобные изображения помогают астрономам понять, как на самом деле работают эти процессы, которые создали звезды и планеты, включая нашу Солнечную систему.
«Мы действительно начинаем понимать, как эволюционировали галактики. И черные дыры - огромная часть этого, потому что их струи могут забирать топливо для звездообразования. И когда они выталкиваются наружу, они могут разрушить галактики. Они могут даже вызвать звезду формирования или подавить это и сделать так, чтобы это происходило меньше ", - сказала она.
Первый набор результатов привел к публикации девяти научных работ по динамике черных дыр в галактиках. Но это только начало для команды. Они планируют сканировать миллионы галактик в течение следующих нескольких лет.
«И это действительно то, что нам нужно, чтобы понять всю полную картину того, как черные дыры влияют на эволюцию галактик», - говорит доктор Морабито.
«Астрономы видят галактики в сверхвысоком разрешении. Я
думаю, нас определенно ждут сюрпризы. Когда вы начинаете делать что-то новое в астрономии, вы всегда обнаруживаете то, чего никогда не ожидали, и это то, чего я действительно с нетерпением жду».
Международная сеть телескопов известна как низкочастотный массив, сокращенно - Лофар. Большинство антенн находится в Exloo в Нидерландах.