Evropské a americké rozhlasové astronomy prokázaly nový způsob pozorování vesmíru - prostřednictvím internetu!
Pomocí špičkové technologie dokázali vědci pozorovat vzdálenou hvězdu pomocí světových výzkumných sítí k vytvoření obřího virtuálního dalekohledu. Tento proces jim umožnil obraz objektu v nebývalém detailu v reálném čase; něco, co by bylo před několika lety nemožné. Hvězda vybraná pro tuto pozoruhodnou demonstraci, zvaná IRC + 10420, je jednou z nejneobvyklejších na obloze. Objekt obklopený oblaky prašného plynu a silně emitujícími v rádiových vlnách je na konci svého života upraven a směřuje ke kataklyzmatickému výbuchu známému jako „supernova“.
Tato nová pozorování poskytují vzrušující pohled na budoucnost radioastronomie. Díky výzkumným sítím nejenže budou moci astronomové vidět hlouběji do vzdáleného vesmíru, budou moci spolehlivě a rychle zachytit nepředvídatelné, přechodné události v okamžiku, kdy k nim dojde.
Astronomové se vždy snaží maximalizovat rozlišení svých dalekohledů. Rozlišení je míra množství detailů, které může vybrat. Čím větší je dalekohled, tím lepší je rozlišení. VLBI (nebo Very Long Baseline Interferometry) je technika používaná rádiovými astronomy k zobrazení oblohy v nejvyšších detailech. Namísto použití jediné rozhlasové antény jsou pole dalekohledů spojena dohromady napříč celou zemí nebo dokonce kontinenty. Když jsou signály kombinovány ve specializovaném počítači, výsledný obraz má rozlišení stejné jako u dalekohledu tak velké jako maximální oddělení antény.
V minulosti byla technika VLBI vážně omezena, protože data musela být zaznamenána na pásku a poté odeslána do centrálního zpracovatelského zařízení pro analýzu. V důsledku toho nemohli astronomové posoudit úspěch svých snah až do mnoha týdnů, dokonce měsíců po pozorování. Řešení, které umožňuje propojení dalekohledů elektronicky v reálném čase, umožňuje astronomům analyzovat data v reálném čase. Tato technika, která se přirozeně nazývá e-VLBI, je možná pouze nyní, když je širokopásmové připojení k síti realitou.
Nedávná pozorování trvající 20 hodin, prováděná 22. září pomocí Evropské sítě VLBI (EVN), zahrnovala radioteleskopy ve Velké Británii, Švédsku, Nizozemsku, Polsku a Portoriku. Maximální separace antén byla 8200 km, což poskytuje rozlišení nejméně 20 miliarsekund (mas); to je asi 5krát lepší než Hubbleův kosmický dalekohled (HST). Tato úroveň detailů odpovídá vybírání malé budovy na povrchu Měsíce! Zahrnutí antény v Arecibo v Portoriku také zvýšilo citlivost dalekohledového pole faktorem 10. Přesto, při pozorování na frekvenci 1612 MHz, signál ze vzdálené hvězdy byl více než miliarda miliardkrát slabší než typický mobilní telefon!
Každý dalekohled byl připojen k národní výzkumné a vzdělávací síti (NREN) ve své zemi a data byla směrována rychlostí 32 Mbits / s na dalekohled přes panevropskou síť GEANT, evropskou výzkumnou síť, do nizozemské sítě SURFnet. Data byla poté dodána Společnému institutu pro VLBI v Evropě (JIVE), centrálnímu zpracovatelskému zařízení pro EVN v Nizozemsku. Tam bylo 9 Terabitů dat v reálném čase přiváděno do specializovaného superpočítače, který se nazýval „korelátor“, a kombinoval se. Stejné výzkumné sítě pak byly použity k dodání finálního datového produktu přímo astronomům, kteří vytvořili obraz. Dokud nebude dostupná síťová infrastruktura, nemohli astronomové přenášet obrovské množství dat potřebných pro e-VLBI přes internet. Ve velmi reálném smyslu funguje internet sám jako dalekohled a vykonává stejnou práci jako zakřivené povrchy jednotlivých rádií. Dai Davies, generální ředitel DANTE, který provozuje GEANT, uvedl, že „e-VLBI úspěšně fungoval na mezikontinentálním základě, a to nejjasnějším možným způsobem ukazuje důležitost datových komunikačních sítí pro moderní vědu. Síť výzkumu je pro tuto novou techniku radioastronomie zásadní a je skutečně velmi uspokojivé vidět výhody, které z ní nyní plynou “.
Ačkoli vědecké cíle experimentu byly skromné, tato e-VLBI pozorování IRC + 10420 otevírají možnost sledovat strukturu astrofyzikálních objektů, jak se mění. IRC + 10420 je supergiantní hvězdou v souhvězdí Aquily. Má hmotnost asi 10krát větší než naše vlastní Slunce a leží asi 15 000 světelných let od Země. Jeden z nejjasnějších infračervených zdrojů na obloze je obklopen hustou vrstvou prachu a plynu vyhozeného z povrchu hvězdy rychlostí asi 200krát větší než Země ročně. Rádiové astronomové jsou schopni si představit prach a plyn obklopující IRC + 10420, protože jedna z molekul komponenty, hydroxyl (OH), se odhaluje pomocí silné „maserovy“ emise. Astronomové v podstatě vidí shluky plynu, kde je radiová emise silně zesílena zvláštními podmínkami. S objektivem se zoomem, který poskytuje e-VLBI, mohou astronomové vytvářet obrázky s velkými detaily a sledovat shluky plynu, sledovat masery, kteří se rodí a umírají v časových intervalech týdnů až měsíců, a studují měnící se magnetická pole, která prostupují skořápkou. Výsledky ukazují, že plyn se pohybuje rychlostí asi 40 km / sa vypustil z hvězdy asi před 900 lety. Phil Diamond, jeden z výzkumného týmu v Jodrell Bank Observatory (UK), vysvětlil, „materiál, který vidíme na tomto obrázku, opustil povrch hvězdy kolem doby Normanského dobytí Normanů“.
Předpokládá se, že IRC + 10420 se rychle vyvíjí ke konci svého života. V určitém okamžiku, možná tisíce let od nynějška, možná zítra, se očekává, že se hvězda roztrhne v jednom z nejenergetičtějších jevů známých ve vesmíru - „supernově“. Výsledný oblak materiálu nakonec vytvoří novou generaci hvězd a planetárních systémů. Rádiové astronomové jsou nyní připraveni s neuvěřitelnou silou e-VLBI zachytit podrobnosti, když k nim dojde, a studovat fyzické procesy, které jsou tak důležité pro strukturu naší Galaxie a pro život samotný.
Vznikající technologie e-VLBI je nastavena na revoluci v radioastronomii. S rostoucí šířkou pásma sítě se také zvyšuje citlivost polí e-VLBI, což umožňuje jasnější výhled na nejvzdálenější a nejslabší oblasti vesmíru. Mike Garrett, ředitel JIVE, řekl: „Tyto výsledky poskytují pohled na obrovský potenciál e-VLBI. Rychlý pokrok v globálních komunikačních sítích by nám měl umožnit propojit největší radioteleskopy na světě rychlostí přesahující desítky Gigabitů za sekundu během několika příštích let. Úmrtí z prvních masivních hvězd ve vesmíru, vznikající paprsky hmoty z centrálních černých děr prvních galaxií, budou odhaleny ve skvělých detailech. “
Původní zdroj: Jodrell Bank News Release
