Ευρωπαίοι και Αμερικανοί αστρονόμοι ραδιοφώνου έχουν δείξει έναν νέο τρόπο παρατήρησης του Σύμπαντος - μέσω του Διαδικτύου!
Χρησιμοποιώντας τεχνολογία αιχμής, οι ερευνητές κατάφεραν να παρατηρήσουν ένα μακρινό αστέρι χρησιμοποιώντας τα παγκόσμια ερευνητικά δίκτυα για να δημιουργήσουν ένα τεράστιο εικονικό τηλεσκόπιο. Η διαδικασία τους επέτρεψε να απεικονίσουν το αντικείμενο με πρωτοφανή λεπτομέρεια, σε πραγματικό χρόνο. κάτι που πριν λίγα χρόνια θα ήταν αδύνατο. Το αστέρι που επιλέχθηκε για αυτήν την αξιοσημείωτη επίδειξη, που ονομάζεται IRC + 10420, είναι ένα από τα πιο ασυνήθιστα στον ουρανό. Περιτριγυρισμένο από σύννεφα σκονισμένου αερίου και εκπέμπει έντονα σε ραδιοκύματα, το αντικείμενο είναι έτοιμο στο τέλος της ζωής του, κατευθύνοντας προς μια κατακλυσμική έκρηξη γνωστή ως «σουπερνόβα».
Αυτές οι νέες παρατηρήσεις δίνουν μια συναρπαστική ματιά στο μέλλον της ραδιοαστρονομίας. Χρησιμοποιώντας ερευνητικά δίκτυα, όχι μόνο οι αστρονόμοι του ραδιοφώνου θα μπορούν να βλέπουν βαθύτερα το μακρινό Σύμπαν, αλλά θα μπορούν να συλλάβουν απρόβλεπτα, παροδικά γεγονότα καθώς συμβαίνουν, αξιόπιστα και γρήγορα.
Οι αστρονόμοι προσπαθούν πάντα να μεγιστοποιήσουν την ανάλυση των τηλεσκοπίων τους. Η ανάλυση είναι ένα μέτρο του όγκου των λεπτομερειών που μπορεί να διαλέξει. Όσο μεγαλύτερο είναι το τηλεσκόπιο, τόσο καλύτερη είναι η ανάλυση. Το VLBI (ή πολύ μακρά βασική ιντερφερομετρία) είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται από αστρονόμους ραδιοφώνου για να απεικονίσει τον ουρανό με εξαιρετική λεπτομέρεια. Αντί να χρησιμοποιούν ένα μόνο ραδιοφωνικό πιάτο, οι συστοιχίες των τηλεσκοπίων συνδέονται μεταξύ τους σε ολόκληρες χώρες ή ακόμα και σε ηπείρους. Όταν τα σήματα συνδυάζονται σε έναν εξειδικευμένο υπολογιστή, η εικόνα που προκύπτει έχει ανάλυση ίση με εκείνη ενός τηλεσκοπίου τόσο μεγάλη όσο το μέγιστο διαχωρισμό της κεραίας.
Στο παρελθόν, η τεχνική VLBI παρεμποδίστηκε σοβαρά επειδή τα δεδομένα έπρεπε να καταγραφούν σε ταινία και στη συνέχεια να αποσταλούν σε μια κεντρική εγκατάσταση επεξεργασίας για ανάλυση. Κατά συνέπεια, οι αστρονόμοι του ραδιοφώνου δεν μπόρεσαν να κρίνουν την επιτυχία των προσπαθειών τους μέχρι πολλές εβδομάδες, ακόμη και μήνες, μετά από τις παρατηρήσεις. Η λύση, για τη σύνδεση των τηλεσκοπίων ηλεκτρονικά σε πραγματικό χρόνο, επιτρέπει στους αστρονόμους να αναλύουν τα δεδομένα καθώς συμβαίνουν. Η τεχνική, που ονομάζεται φυσικά e-VLBI, είναι δυνατή μόνο τώρα που η συνδεσιμότητα δικτύου υψηλού εύρους ζώνης είναι πραγματικότητα.
Οι πρόσφατες 20ωρες παρατηρήσεις, που πραγματοποιήθηκαν στις 22 Σεπτεμβρίου χρησιμοποιώντας το Ευρωπαϊκό Δίκτυο VLBI (EVN), αφορούσαν ραδιοτηλεσκόπια στο Ηνωμένο Βασίλειο, τη Σουηδία, τις Κάτω Χώρες, την Πολωνία και το Πουέρτο Ρίκο. Ο μέγιστος διαχωρισμός των κεραιών ήταν 8200 χλμ, δίνοντας ανάλυση τουλάχιστον 20 milliarcseconds (mas). Αυτό είναι περίπου 5 φορές καλύτερο από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble (HST). Αυτό το επίπεδο λεπτομέρειας ισοδυναμεί με το να διαλέξετε ένα μικρό κτίριο στην επιφάνεια του φεγγαριού! Η συμπερίληψη της κεραίας στο Arecibo, στο Πουέρτο Ρίκο, αύξησε επίσης την ευαισθησία της συστοιχίας τηλεσκοπίων κατά ένα συντελεστή 10. Ωστόσο, παρατηρώντας σε συχνότητα 1612 MHz, το σήμα από το μακρινό αστέρι ήταν πάνω από ένα δισεκατομμύριο δισεκατομμύρια φορές πιο αδύναμο από ένα τυπικό κινητό τηλέφωνο!
Κάθε τηλεσκόπιο συνδέθηκε με το Εθνικό Δίκτυο Έρευνας και Εκπαίδευσης της χώρας του (NREN) και τα δεδομένα δρομολογήθηκαν στα 32 Mbits / δευτερόλεπτο ανά τηλεσκόπιο μέσω του GEANT, του πανευρωπαϊκού δικτύου έρευνας, στο SURFnet, το ολλανδικό δίκτυο. Τα δεδομένα στη συνέχεια παραδόθηκαν στο Κοινό Ινστιτούτο για VLBI στην Ευρώπη (JIVE), την κεντρική εγκατάσταση επεξεργασίας για το EVN στις Κάτω Χώρες. Εκεί, τα 9 Terabits δεδομένων τροφοδοτήθηκαν σε πραγματικό χρόνο σε έναν εξειδικευμένο υπερυπολογιστή, που ονομάζεται «συσχετιστής» και συνδυάστηκαν. Στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκαν τα ίδια ερευνητικά δίκτυα για την παράδοση του τελικού προϊόντος δεδομένων απευθείας στους αστρονόμους που δημιούργησαν την εικόνα. Μέχρις ότου η υποδομή του δικτύου παρείχε τη διάθεση του GEANT, οι αστρονόμοι δεν μπόρεσαν να μεταφέρουν τις τεράστιες ποσότητες δεδομένων που απαιτούνται για το e-VLBI μέσω Διαδικτύου. Με μια πολύ πραγματική έννοια, το ίδιο το Διαδίκτυο λειτουργεί σαν τηλεσκόπιο, εκτελώντας την ίδια δουλειά με τις καμπύλες επιφάνειες των μεμονωμένων ραδιοφωνικών πιάτων. Ο Dai Davies, Γενικός Διευθυντής της DANTE που λειτουργεί GEANT, δήλωσε ότι «το e-VLBI που επιτεύχθηκε με επιτυχία σε διηπειρωτική βάση καταδεικνύει με τους πιο ξεκάθαρους όρους τη σημασία των δικτύων επικοινωνιών δεδομένων για τη σύγχρονη επιστήμη. Η ερευνητική δικτύωση είναι θεμελιώδης για αυτήν τη νέα τεχνική ραδιοαστρονομίας και είναι πραγματικά πολύ ικανοποιητικό να βλέπουμε τα οφέλη που προκύπτουν από αυτήν ».
Αν και οι επιστημονικοί στόχοι του πειράματος ήταν μετριοπαθείς, αυτές οι παρατηρήσεις e-VLBI του IRC + 10420 ανοίγουν τη δυνατότητα παρακολούθησης των δομών των αστροφυσικών αντικειμένων καθώς αλλάζουν. Το IRC + 10420 είναι ένα υπέροχο αστέρι στον αστερισμό της Aquila. Έχει μια μάζα περίπου 10 φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο μας και βρίσκεται περίπου 15.000 έτη φωτός από τη Γη. Μία από τις φωτεινότερες πηγές υπερύθρων στον ουρανό, περιβάλλεται από ένα παχύ κέλυφος σκόνης και αερίου που εκτοξεύεται από την επιφάνεια του αστεριού με ρυθμό περίπου 200 φορές τη μάζα της Γης κάθε χρόνο. Οι αστρονόμοι ραδιοφώνου είναι σε θέση να απεικονίσουν τη σκόνη και το αέριο που περιβάλλουν το IRC + 10420 επειδή ένα από τα συστατικά μόρια, το υδροξύλιο (ΟΗ), αποκαλύπτεται μέσω ισχυρών εκπομπών «maser». Ουσιαστικά, οι αστρονόμοι βλέπουν συσσωρεύσεις αερίου όπου η εκπομπή ραδιοφώνου ενισχύεται έντονα από ειδικές συνθήκες. Με τον φακό ζουμ που παρέχεται από το e-VLBI, οι αστρονόμοι μπορούν να κάνουν εικόνες με μεγάλη λεπτομέρεια και να παρακολουθήσουν τις συστάδες αερίου που κινούνται, να παρακολουθήσουν τους μασέρ να γεννιούνται και να πεθαίνουν σε χρονικές κλίμακες από εβδομάδες έως μήνες και να μελετήσουν τα μεταβαλλόμενα μαγνητικά πεδία που διαπερνούν το κέλυφος. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το αέριο κινείται περίπου στα 40 km / s και εκτοξεύτηκε από το αστέρι πριν από 900 χρόνια περίπου. Όπως εξήγησε ο καθηγητής Phil Diamond, μία από την ερευνητική ομάδα στο Παρατηρητήριο της Jodrell Bank (ΗΒ), «το υλικό που βλέπουμε σε αυτήν την εικόνα άφησε την επιφάνεια του αστεριού γύρω από την εποχή της κατάκτησης της Νορμανδίας της Αγγλίας».
Πιστεύεται ότι το IRC + 10420 εξελίσσεται γρήγορα προς το τέλος της ζωής του. Σε κάποιο σημείο, ίσως χιλιάδες χρόνια από τώρα, ίσως αύριο, το αστέρι αναμένεται να ξεσπάσει σε ένα από τα πιο ενεργητικά φαινόμενα που είναι γνωστά στο Σύμπαν - ένα «σουπερνόβα». Το προκύπτον νέφος υλικού θα σχηματίσει τελικά μια νέα γενιά αστεριών και πλανητικών συστημάτων. Οι αστρονόμοι ραδιοφώνου είναι τώρα έτοιμοι, με την απίστευτη ισχύ του e-VLBI, να πιάσουν τις λεπτομέρειες καθώς συμβαίνουν και να μελετήσουν τις φυσικές διεργασίες που είναι τόσο σημαντικές για τη δομή του Γαλαξία μας και για την ίδια τη ζωή.
Η αναδυόμενη τεχνολογία του e-VLBI είναι έτοιμη να φέρει επανάσταση στη ραδιοαστρονομία. Καθώς αυξάνεται το εύρος ζώνης δικτύου, το ίδιο θα αυξάνει και η ευαισθησία των συστοιχιών e-VLBI, επιτρέποντας σαφέστερες προβολές των πιο απομακρυσμένων και αμυδρών περιοχών του χώρου. Ο Δρ Mike Garrett, Διευθυντής της JIVE, σχολίασε: «Αυτά τα αποτελέσματα παρέχουν μια ματιά στο τεράστιο δυναμικό του e-VLBI. Η ταχεία πρόοδος στα παγκόσμια δίκτυα επικοινωνιών θα μας επιτρέψει να συνδέσουμε μαζί τα μεγαλύτερα ραδιοτηλεσκόπια στον κόσμο με ταχύτητες που ξεπερνούν τις δεκάδες Gigabits ανά δευτερόλεπτο τα επόμενα χρόνια. Οι θάνατοι των πρώτων τεράστιων αστεριών στο Σύμπαν, οι αναδυόμενοι πίδακες της ύλης από τις κεντρικές μαύρες τρύπες των πρώτων γαλαξιών, θα αποκαλυφθούν με εξαιρετική λεπτομέρεια. "
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων της Jodrell Bank
