Radioastronomer omgår jordens forstyrrende atmosfære med ny kalibreringsteknik

Et internationalt hold af forskere ledet af astronomer fra Leiden University (Holland) har produceret de første skarpe radiokort over universet ved lave frekvenser. Takket være en ny kalibreringsteknik omgik de forstyrrelserne i Jordens ionosfære. De har brugt den nye metode til at studere plasmaer fra gamle sorte hul-udbrud. Potentielt kan teknikken være nyttig til at finde exoplaneter, der kredser om små stjerner.

Forskerne rapporterer deres teknik i tidsskriftet Nature Astronomy .

Teknikken gjorde det muligt for astronomer at tage klare radiobilleder af universet ved frekvenser mellem 16 og 30 MHz for første gang. Dette blev anset for at være umuligt, fordi ionosfæren, omkring 80 kilometer over Jorden, forstyrrer observationer ved disse frekvenser.

Forskerne brugte LOFAR-teleskopet i Drenthe, Holland. Dette er i øjeblikket et af de bedste lavfrekvente radioteleskoper i verden. For at teste deres teknik studerede de en række galaksehobe, som tidligere kun var blevet undersøgt i detaljer ved højere frekvenser.

Takket være de nye billeder ser det ud til, at radioemissionen fra disse klynger ikke er jævnt fordelt over hele klyngen, men derimod er der et pletmønster. "Det er som at tage et par briller på for første gang og ikke længere se sløret," sagde forskningsleder Christian Groeneveld fra Leiden University.

Motivationen for forskningen var, at der ved høje frekvenser, omkring 150 MHz, allerede var foretaget mange forbedringer i kalibreringen i de senere år.

"Vi håbede, at vi også kunne udvide denne teknik til lavere frekvenser, under 30 MHz," siger ophavsmanden til ideen, Reinout van Weeren fra Leiden University. "Og det lykkedes."

I øjeblikket behandler forskerne flere data for at kortlægge hele den nordlige himmel ved de lavere frekvenser.

Ifølge forskerne gør den nye kalibreringsteknik det muligt at studere fænomener, som tidligere var skjult. Det kan måske bruges til at opdage exoplaneter, der kredser om små stjerner. Og, konkluderer Groeneveld:"Der er selvfølgelig en chance for, at vi i sidste ende vil opdage noget uventet."

Flere oplysninger: C. Groeneveld et al., Karakterisering af dekameterhimlen ved sub-bueminut opløsning, Nature Astronomy (2024). www.nature.com/articles/s41550-024-02266-z

Journaloplysninger: Naturastronomi

Leveret af Netherlands Research School for Astronomy