Европейските и американските радиоастрономи демонстрираха нов начин за наблюдение на Вселената - чрез интернет!
Използвайки авангардна технология, изследователите успяха да наблюдават далечна звезда, използвайки световните изследователски мрежи, за да създадат гигантски виртуален телескоп. Процесът им позволи да представят обекта с безпрецедентни детайли в реално време; нещо, което само преди няколко години би било невъзможно. Звездата, избрана за тази забележителна демонстрация, наречена IRC + 10420, е една от най-необичайните в небето. Заобиколен от облаци прашен газ и излъчващ силно в радиовълни, обектът е поставен в края на живота си и се насочва към катаклизматична експлозия, известна като „свръхнова“.
Тези нови наблюдения дават вълнуващ поглед върху бъдещето на радиоастрономията. Използвайки изследователски мрежи, радиоастрономите не само ще могат да видят по-дълбоко в далечната Вселена, те ще могат да улавят непредвидими, преходни събития, както се случват, надеждно и бързо.
Астрономите винаги се стремят да увеличат максимално разделителната способност на своите телескопи. Резолюцията е мярка за количеството детайли, които може да избере. Колкото по-голям е телескопът, толкова по-добра е разделителната способност. VLBI (или много дълга базова линия интерферометрия) е техника, използвана от радиоастрономите за изобразяване на небето с най-висши детайли. Вместо да използват едно радиоактивни антени, масиви телескопи са свързани заедно в цели страни или дори континенти. Когато сигналите се комбинират в специализиран компютър, полученото изображение има разделителна способност, равна на тази на телескоп, голяма колкото максималното разделяне на антената.
В миналото техниката VLBI беше силно затруднена, тъй като данните трябваше да бъдат записани на касета и след това да бъдат изпратени до централно съоръжение за обработка за анализ. Следователно радиоастрономите не бяха в състояние да преценят успеха на своите начинания до много седмици, дори месеци след направените наблюдения. Решението, за да свържат телескопите по електронен път в реално време, дава възможност на астрономите да анализират данните, както се случва. Техниката, наречена естествено e-VLBI, е възможна само сега, когато мрежовата свързаност с висока честотна лента е реалност.
Неотдавнашните 20-часови наблюдения, извършени на 22 септември с помощта на Европейската мрежа VLBI (EVN), включваха радио телескопи във Великобритания, Швеция, Холандия, Полша и Пуерто Рико. Максималното разделяне на антените е било 8200 км, което дава резолюция от поне 20 милиарсекунди (мас); това е около 5 пъти по-добре от космическия телескоп Хъбъл (HST). Това ниво на детайл е еквивалентно на избирането на малка сграда на повърхността на Луната! Включването на антената в Arecibo, в Пуерто Рико, също увеличи чувствителността на телескопната решетка с коефициент 10. Въпреки това, като наблюдавахме с честота 1612 MHz, сигналът от далечната звезда беше повече от милиард милиарда пъти по-слаба от типичната слушалка за мобилен телефон!
Всеки телескоп беше свързан с Националната изследователска и образователна мрежа на своята страна (NREN), а данните се пренасочиха с 32 Mbits / секунда на телескоп през GEANT, общоевропейската изследователска мрежа, към SURFnet, холандската мрежа. След това данните бяха предоставени на Съвместния институт за VLBI в Европа (JIVE), централното съоръжение за обработка на EVN в Холандия. Там 9-те терабита данни се подават в реално време в специализиран суперкомпютър, наречен „корелатор“, и се комбинират. След това същите изследователски мрежи бяха използвани за доставяне на крайния продукт с данни директно на астрономите, формирали изображението. Докато мрежовата инфраструктура, при условие че GEANT не стане достъпна, астрономите не успяха да прехвърлят огромните количества данни, необходими за e-VLBI през интернет. В съвсем реален смисъл самият Интернет действа като телескоп, изпълнявайки същата работа като извитите повърхности на отделните радиоактивни чинии. Дай Дейвис, генерален мениджър на DANTE, който управлява GEANT, заяви, че „e-VLBI, изпълнен успешно на междуконтинентална основа, демонстрира в най-ясните възможни условия значението на мрежите за комуникация на данни за съвременната наука. Изследователската мрежа е основна за тази нова радиоастрономическа техника и наистина е много удовлетворяващо да видим ползите, които сега произтичат от нея “.
Въпреки че научните цели на експеримента бяха скромни, тези e-VLBI наблюдения на IRC + 10420 отварят възможността да се наблюдават структурите на астрофизичните обекти, докато те се променят. IRC + 10420 е свръхгигантска звезда в съзвездието Акила. Има маса около 10 пъти по-голяма от нашата Слънце и се намира на около 15 000 светлинни години от Земята. Един от най-ярките инфрачервени източници в небето, той е заобиколен от дебела обвивка от прах и газ, изхвърляни от повърхността на звездата със скорост около 200 пъти по-голяма от масата на Земята всяка година. Радиоастрономите са в състояние да представят праха и газовете, заобикалящи IRC + 10420, защото една от съставните молекули, хидроксил (OH), се разкрива чрез силна емисия на „maser“. По същество астрономите виждат струпвания газ, където радио-излъчването е силно усилено от специални условия. С обектива за увеличение, предоставен от e-VLBI, астрономите могат да правят изображения с големи детайли и да наблюдават движението на струпването на газ, да наблюдават как мазерите се раждат и умират в периоди от седмици до месеци и изучават променящите се магнитни полета, които проникват в черупката. Резултатите показват, че газът се движи с около 40 км / сек и е изхвърлен от звездата преди около 900 години. Както обясни проф. Фил Даймънд, един от изследователските екипи на Jodrell Bank Observatory (UK), „материалът, който виждаме в това изображение, напусна повърхността на звездата по времето на Норманското завладяване на Англия“.
Смята се, че IRC + 10420 бързо се развива към края на живота си. В един момент, може би хиляди години от сега, може би утре, звездата се очаква да се раздуе в едно от най-енергийните явления, познати във Вселената - „свръхнова“. Полученият облак от материал в крайна сметка ще формира ново поколение звезди и планетарни системи. Радиоастрономите вече са готови с невероятната сила на e-VLBI, за да уловят детайлите, докато се случват и да изучават физическите процеси, които са толкова важни за структурата на нашата Галактика и за самия живот.
Възникващата технология на e-VLBI е настроена да революционизира радиоастрономията. С увеличаването на честотната лента на мрежата, така ще се увеличи и чувствителността на e-VLBI масивите, което ще позволи по-ясни гледки към най-отдалечените и слаби региони на пространството. Д-р Майк Гарет, директор на JIVE, коментира: „Тези резултати дават представа за огромния потенциал на e-VLBI. Бързият напредък в глобалните комуникационни мрежи трябва да ни позволи да свържем заедно най-големите радиотелескопи в света със скорост над десетки гигабита в секунда през следващите няколко години. Смъртните болки на първите масивни звезди във Вселената, появяващите се струи от материята от централните черни дупки на първите галактики, ще бъдат разкрити с изчерпателна подробност. "
Оригинален източник: Jodrell Bank News Release
