Astronomii radio europeni și americani au demonstrat o nouă modalitate de observare a Universului - prin Internet!
Folosind o tehnologie de ultimă oră, cercetătorii au reușit să observe o stea îndepărtată, folosind rețelele de cercetare din lume pentru a crea un telescop virtual uriaș. Procesul le-a permis să imagineze obiectul cu detalii inedite, în timp real; ceva ce acum doar câțiva ani ar fi fost imposibil. Steaua aleasă pentru această demonstrație remarcabilă, numită IRC + 10420, este una dintre cele mai neobișnuite de pe cer. Înconjurat de nori de gaz praf și care emite puternic în undele radio, obiectul este pus la capătul vieții sale, îndreptându-se spre o explozie cataclismică cunoscută drept „supernova”.
Aceste noi observații oferă o imagine interesantă asupra viitorului radio astronomiei. Folosind rețele de cercetare, nu numai că astronomii radio vor putea vedea mai profund în Universul îndepărtat, ci vor putea să surprindă evenimente imprevizibile și tranzitorii așa cum se întâmplă, în mod fiabil și rapid.
Astronomii caută întotdeauna să maximizeze rezoluția telescoapelor lor. Rezoluția este o măsură a cantității de detalii pe care le poate alege. Cu cât telescopul este mai mare, cu atât rezoluția este mai bună. VLBI (sau Interferometria de bază foarte lungă) este o tehnică folosită de astronomii radio pentru a imagina cerul în detaliu suprem. În loc să folosească un singur platou radio, tablourile de telescoape sunt legate între țări întregi sau chiar continente. Când semnalele sunt combinate într-un computer specializat, imaginea rezultată are o rezoluție egală cu cea a unui telescop, la fel de mare ca separarea maximă a antenei.
În trecut, tehnica VLBI a fost grav împiedicată, deoarece datele trebuiau înregistrate pe bandă și apoi expediate la o unitate de procesare centrală pentru analiză. În consecință, astronomii radio nu au putut să aprecieze succesul eforturilor lor până la multe săptămâni, chiar luni, după ce au fost făcute observațiile. Soluția, de a conecta electronic telescoapele în timp real, permite astronomilor să analizeze datele așa cum se întâmplă. Tehnica, numită în mod natural e-VLBI, este posibilă doar acum, când conectivitatea de rețea cu lățime mare de bandă este o realitate.
Observațiile recente de 20 de ore, efectuate pe 22 septembrie cu ajutorul rețelei europene VLBI (EVN), au implicat radiotelescoape în Marea Britanie, Suedia, Olanda, Polonia și Puerto Rico. Separația maximă a antenelor a fost de 8200 km, dând o rezoluție de cel puțin 20 miliarcsecunde (mas); aceasta este de aproximativ 5 ori mai bună decât Telescopul spațial Hubble (HST). Acest nivel de detalii este echivalent cu alegerea unei mici clădiri pe suprafața lunii! Includerea antenei la Arecibo, în Puerto Rico, a sporit și sensibilitatea tabloului de telescop cu un factor de 10. Chiar și așa, observând la o frecvență de 1612 MHz, semnalul stelei îndepărtate a fost de peste un miliard de miliarde de ori mai slab decât un telefon mobil tipic!
Fiecare telescop a fost conectat la Rețeaua Națională de Cercetare și Educație (NREN) din țara sa, iar datele au fost direcționate la 32 Mbits / secundă pe telescop prin GEANT, rețeaua de cercetare pan-europeană, către SURFnet, rețeaua olandeză. Datele au fost apoi transmise către Institutul comun pentru VLBI din Europa (JIVE), instalația centrală de procesare a EVN din Olanda. Acolo, cele 9 Terabite de date au fost introduse în timp real într-un supercomputer specializat, numit „corelator” și combinate. Aceleași rețele de cercetare au fost apoi utilizate pentru a livra produsul final de date direct astronomilor care au format imaginea. Până când infrastructura de rețea a furnizat GEANT disponibil, astronomii nu au putut transfera cantitățile imense de date necesare pentru e-VLBI pe Internet. Într-un sens foarte real, Internetul în sine acționează ca un telescop, îndeplinind aceeași sarcină ca și suprafețele curbe ale radioului de mâncare individual. Dai Davies, directorul general al DANTE care operează GEANT, a declarat că „e-VLBI performat cu succes pe o bază intercontinentală demonstrează în termenii cei mai clari importanța rețelelor de comunicații de date pentru știința modernă. Rețeaua de cercetare este fundamentală pentru această nouă tehnică radio-astronomie și este într-adevăr foarte satisfăcător să vezi beneficiile care acum rezultă din aceasta ”.
Deși obiectivele științifice ale experimentului au fost modeste, aceste observații e-VLBI ale IRC + 10420 deschid posibilitatea de a urmări structurile obiectelor astrofizice pe măsură ce se schimbă. IRC + 10420 este o stea supergiantă în constelația Aquila. Are o masă de aproximativ 10 ori mai mare decât a propriului nostru Soare și se află la aproximativ 15.000 de ani lumină de Pământ. Una dintre cele mai strălucitoare surse infraroșii de pe cer, este înconjurată de o coajă groasă de praf și gaz, aruncată de pe suprafața stelei, cu o viteză de aproximativ 200 de ori față de masa Pământului. Radio-astronomii sunt capabili să imagineze praful și gazul din jurul IRC + 10420, deoarece una dintre moleculele componente, hidroxil (OH), se dezvăluie prin intermediul unei emisii puternice de „maser”. În esență, astronomii văd grupe de gaz în care emisia radio este puternic amplificată de condiții speciale. Cu lentila zoom oferită de e-VLBI, astronomii pot face imagini cu mare detaliu și pot urmări aglomerațiile de gaze, urmăriți maserii care se nasc și mor pe perioade de timp de la săptămâni la luni și studiază câmpurile magnetice schimbătoare care pătrund în coajă. Rezultatele arată că gazul se deplasează cu aproximativ 40 km / s și a fost evacuat de la stea în urmă cu aproximativ 900 de ani. După cum a explicat prof. Phil Diamond, unul dintre echipele de cercetare de la Jodrell Bank Observatory (Marea Britanie), „materialul pe care îl vedem în această imagine a lăsat suprafața stelei în jurul vremii de cucerire normană a Angliei”.
Se crede că IRC + 10420 evoluează rapid spre sfârșitul vieții sale. La un moment dat, poate la mii de ani de acum încolo, poate că mâine, se așteaptă ca steaua să se distrugă într-unul dintre cele mai energice fenomene cunoscute în Univers - o „supernova”. Norul de material rezultat va forma în cele din urmă o nouă generație de stele și sisteme planetare. Astronomii radio sunt acum pregătiți, cu puterea incredibilă a e-VLBI, să prindă detaliile așa cum se întâmplă și să studieze procesele fizice atât de importante pentru structura galaxiei noastre și pentru viața însăși.
Tehnologia emergentă a e-VLBI este setată să revoluționeze astronomia radio. Pe măsură ce lățimile de bandă ale rețelei cresc, la fel și sensibilitatea matricelor e-VLBI, permițând vizualizări mai clare ale celor mai îndepărtate și mai slabe regiuni ale spațiului. Dr. Mike Garrett, directorul JIVE, a comentat: „Aceste rezultate oferă o imagine a potențialului enorm al e-VLBI. Progresul rapid în rețelele globale de comunicații ar trebui să ne permită conectarea celor mai mari radiotelescoape din lume la viteze care depășesc zeci de gigabiti pe secundă în următorii câțiva ani. Gâturile de moarte ale primelor stele masive din Univers, jeturile emergente de materie din găurile negre centrale ale primelor galaxii, vor fi dezvăluite în detaliu rafinat. "
Sursa originală: Comunicat de presă al Jodrell Bank
