Ученые создали подробнейшую карту черных дыр, похожую на звездное небо

Новая карта, составленная астрономами, может выглядеть, как обычный снимок ночного неба, где сверкают тысячи звезд. Но на самом деле, каждая из сияющих точек – активная сверхмассивная черная дыра. Об этом сообщает Science Alert.

Каждая из показанных на карте черных дыр, пожирает материал в сердце галактики в миллионах световых лет от Земли. Астрономы отыскали 25 тыс. объектов и создали самую подробную на сегодняшний день карту черных дыр на низких радиочастотах. На создание карты потребовались годы исследований и наблюдений.

"Это результат многолетней работы над невероятно сложными данными. Нам пришлось изобрести новые методы преобразования радиосигналов в изображения", – говорит астроном из Гамбургского университета в Германии Франческо де Гасперин.

Когда черная дыра находится в состоянии покоя, она не испускает никакого заметного излучения, что затрудняет поиски. Когда же черная дыра активно накапливает материал – высасывая его из диска пыли и газа, который вращается вокруг нее, картина выглядит иначе. В процессе задействуются интенсивные силы, которые генерируют излучение с множеством длин волн, которые можно увидеть на огромных расстояниях.

Что делает новое изображение таким особенным, так это то, что оно охватывает сверхмалые радиоволны, обнаруженные с помощью системы радиотелескопов LOw Frequency ARray (LOFAR) в Европе.

Поскольку LOFAR находится на Земле, системе нужно преодолеть серьезное препятствие, которое не затрагивает космические телескопы: ионосферу. Это особо проблематично для сверхнизкочастотных радиоволн, которые могут отражаться обратно в космос. По этой причине на частотах ниже 5 мегагерц ионосфера непрозрачна.

Частоты, проникающие в ионосферу, могут варьироваться в зависимости от атмосферных условий. Чтобы решить эту проблему, команда использовала суперкомпьютеры, работающие с алгоритмами для коррекции ионосферных помех каждые 4 секунды. Всего LOFAR наблюдал за ночным небом 256 часов.

Необходимость делать поправку на ионосферу имеет еще одно преимущество: это позволит астрономам использовать данные для изучения самой ионосферы. Ионосферные бегущие волны, мерцания и взаимосвязь ионосферы с солнечными циклами могут быть описаны более подробно.

Кроме этого, дальнейшие исследования могут предоставить данные о еще неоткрытых или неизученных объектах в области ниже 50 мегагерц.

"Это позволит изучить более 1 млн низкочастотных радиоспектров, предоставив уникальные сведения о физических моделях галактик, их скоплений и других космических объектах", – подытожили авторы исследования.