Yeni algoritmalar ve süper bilgisayarlar ile evrenin inanılmaz derecede ayrıntılı bir radyo haritası oluşturuldu. Artık gökbilimciler, galaksilerin radyo verilerine çok daha hassas bir şekilde bakabilirler. Bu, Leiden doktora öğrencisi Frits Sweijen ve meslektaşları tarafından Nature Astronomy’de yayınlandı.
Leiden Gözlemevi’nde doktora öğrencisi olan Frits Sweijen, “Bu tek harita, tüm gökyüzünün önceki haritalarının sahip olduğu kadar piksele sahip” diyor. Araştırmacılar, UV radyasyonunun atmosferimizdeki bulanıklaştırma etkisini çözdüler: özel bir yazılımla bu paraziti düzeltmeyi başardılar. Leiden ve Amsterdam’daki süper bilgisayarlar, bunun da oldukça hızlı olmasını sağlamak için muazzam bilgi işlem güçlerini kullandılar.
Beşe beş dolunay
Öngörülebilir gelecekte, yeni yöntem bu nedenle tüm kuzey gökyüzünü keskin bir odak haline getirebilir. Şimdi araştırmacılar sadece küçük bir parça gösteriyor, diye açıklıyor Sweijen: “Gökyüzünde beşe beş dolunaydan oluşan bir kare gördüğünüzü varsayalım. Bu uzay küpünden, üzerinde neredeyse 2500 galaksinin keskin bir şekilde görülebildiği yaklaşık 7 milyar piksellik bir harita yaptık.”
Görüntüde soldaki dört gökada, yeni haritada (sağda) çok daha net odaklanıyor. Kredi bilgileri: Leiden Üniversitesi
Mars’ta cep telefonu
Sweijen: “Uzay haritası, Uluslararası LOFAR Teleskobu ile uzaydan yakaladığımız radyo dalgaları temel alınarak yapıldı. Bu, 2000 kilometre çapında bir Avrupa bölgesine yayılmış on binlerce antene sahip devasa bir radyo teleskopudur. Bu antenler kozmik radyo ışınlarını dinliyor.”
Devam ediyor: “Muazzam alanı ve çok sayıda anteni nedeniyle, LOFAR radyasyonu en ince ayrıntısına kadar ‘görebilir’, hatta bir cep telefonunu uzaktan algılamanıza bile izin verecek bir hassasiyetle. Mars” Teleskoptan gelen veriler, bir bilgisayar tarafından bir radyasyon haritasına, bir tür fotoğrafa çevrildikten sonra insanlar tarafından görülebilir.
Dalgalar sinyali bulaştırır
LOFAR ile keskin evren fotoğrafları çekmenin bir sorunu güneşten gelen UV radyasyonudur. Bu, atmosferimizi yüklü parçacıklar, iyonlarla bulutlar. Bu iyonosfer, teleskop onları almadan önce uzaydan gelen radyo dalgalarını rahatsız eder. Sweijen: “Bu, LOFAR’ın dalgaların sinyali yaydığı deniz tabanından gökyüzünü gözlemliyormuş gibi görünmesini sağlıyor. Hollanda Radyo Astronomi Enstitüsü ASTRON tarafından yakın zamanda geliştirilen yazılım, tüm alan üzerinde ölçülen radyasyonu düzeltti. Bu, LOFAR’ın tüm görüş alanına odaklanmamızı ve haritalandırmamızı sağladı.”
“Artık kara deliklerin evrimini ve içinde bulundukları galaksileri eskisinden daha ayrıntılı olarak inceleyebiliriz.”
Yazılım, çok fazla bilgisayar gücü gerektiren algoritmalarla çalışır. Bu mevcuttu. Leiden’de, yakın zamanda inşa edilen Akademik Leiden Disiplinlerarası Küme Ortamı (ALICE) bilgi işlem gücünü sağladı. Amsterdam’da, ICT işbirliği SURF, bu araştırma gibi veri yoğun projeler için özel olarak kurulmuş olan yeni Spider platformuna erken erişim sağladı.
Sonraki plan: tüm kuzey gökyüzü
LOFAR görüş alanının veri düzeltmesi, her biri dolunay boyutunda 25 bölümde yapıldı. Bu, bölge başına yedi gün sürdü. Tek bir bilgisayarda, tüm haritayı oluşturmak 7 kez 25 veya 175 gün sürerdi. SURF ve Leiden’in paralel hesaplama gücüne sahip geniş ölçekli altyapısı sayesinde sadece yedi gün sürdü. Bu, Sweijen’in önümüzdeki birkaç yıl içinde başlayabileceğini söylediği gibi, sonunda tüm Kuzey gökyüzünü karşılaştırılabilir ayrıntılarla haritalandırmanın artık hızlı bir yolu olduğu anlamına geliyor.
“Artık kara deliklerin evrimini ve içinde bulundukları galaksileri eskisinden daha ayrıntılı olarak inceleyebiliriz” diyor. “Örneğin, daha önceki evrendeki galaksiler, mesafeleri veya genç yaşları nedeniyle önceden herhangi bir ayrıntıyı göremeyecek kadar küçükken, şimdi binlerce kişi tarafından keskin bir şekilde görülebiliyor.”
Referans: F. Sweijen, RJ van Weeren, HJA Röttgering, LK Morabito, N. Jackson, AR Offringa, S. van der Tol, B. Veenboer, JBR Oonk, PN Best, M. Bondi, TW Shimwell, C. Tasse ve AP Thomson, 27 Ocak 2022, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-021-01573-z
