LOFAR pozwoli tworzyć nowe mapy Wszechświata

W spotkaniu brało udział szesnaście osób z czterech krajów, w tym kierująca grupą roboczą LOFAR-VLBI prof. Leah Morabito z Durham University oraz prof. Neal Jackson z University of Manchester. Polskę reprezentowali: dr Aleksandra Wołowska, dr Mateusz Olech oraz prof. Marcin Hajduk z Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego, Aleksandra Krauze z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu oraz Sagar Sethi z Uniwersytetu Jagiellońskiego. Grupa robocza spotyka się regularnie w różnych ośrodkach (m.in. w 2023 r. w Obserwatorium Paryskim, w 2022 roku na Durham University). Tegoroczne spotkanie poświęcone było opracowaniu szczegółowych map Wszechświata na bardzo niskich częstotliwościach radiowych (144 MHz) przy wykorzystaniu danych z radioteleskopu LOFAR.

Czułość i dokładność instrumentu LOFAR jest kilkaset razy lepsza niż wcześniejszych przeglądów na tej długości fali. Daje to możliwość poszerzenia naszej wiedzy na temat znanych zjawisk i obiektów, ale też zjawisk, których poprzednie instrumenty nie były w stanie zaobserwować – takich jak pogoda kosmiczna na egzoplanetach. LOFAR pozwoli nam rzucić nowe światło na niewyjaśnione w pełni zjawiska, takie jak szybkie błyski radiowe czy pochodzenie promieniowania kosmicznego oraz publikować wyniki w prestiżowych czasopismach naukowych. Możliwości instrumentu zwiększą się jeszcze po modernizacji instrumentu do LOFAR 2.0″

– tłumaczy prof. Marcin Hajduk z Wydziału Geoinżynierii UWM.

Radioteleskop LOFAR składa się z 52 stacji rozmieszczonych w sześciu krajach (kolejne dwie są w budowie). W Polsce znajdują się trzy stacje, w tym jedna w Bałdach pod Olsztynem, będąca własnością Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego. Uczestnicy spotkania zostali oprowadzeni po stacji LOFAR w Bałdach przez prof. Leszka Błaszkiewicza. Każda ze stacji może wykonywać obserwacje samodzielnie, jednak dopiero jednoczesne obserwacje całą siecią pozwalają uzyskać nieosiąganą wcześniej czułość i dokładność. Wszystkie stacje pracując razem, są w stanie uzyskać obraz z dokładnością taką, jaką osiągnąłby pojedynczy instrument o rozmiarach około 2000 kilometrów.

Jednym z kluczowych projektów LOFAR-u jest przegląd północnej półkuli nieba wykonany za pomocą wszystkich stacji. Dotychczas pozwolił on zaobserwować 4,4 miliona obiektów, z tego ponad milion nieznanych wcześniej. W zdecydowanej większości są to odległe galaktyki. Źródłem emisji radiowej mogą być procesy gwiazdotwórcze lub energetyczne procesy związane z czarną dziurą w przypadku tzw. galaktykach aktywnych.

Obrazowanie z wysoką rozdzielczością na niskich częstotliwościach radiowych pozwala nam uzyskać dokładne informacje na temat rodzaju emisji radiowej, którą widzimy w aktywnych jądrach galaktyk, oraz czasu życia emisji radiowej. Pomaga nam to zrozumieć cykl życia aktywnych jąder galaktyk, który odgrywa kluczową rolę we wzroście i ewolucji galaktyk”

– tłumaczy prof. Leah Morabito.

Uczestnicy sierpniowego spotkania w Olsztynie zajmowali się testowaniem oraz rozwijaniem oprogramowania służącego do wykonywania map oraz weryfikacją jakości uzyskanych obserwacji. Podjęli oni też temat zwiększenia możliwości instrumentu poprzez jednoczesne obserwacje z radioteleskopem GMRT w Indiach.

Posłuchajcie rozmowy Piotra Szauera z prof. Marcinem Hajdukiem!