Горното изображение може да изглежда като съвсем нормална снимка на нощното небе, но това, което виждате, е много по-специално от просто блещукащи звезди. Всяка от тези бели точки е активна свръхмасивна черна дупка.

И всяка от тези черни дупки поглъща материал в сърцето на галактика, отдалечена на милиони светлинни години - това е начинът, по който те изобщо могат да бъдат намерени.

Публикуваното през 2021 г. изображение съдържа 25 000 светли точки, които представляват свръхмасивни черни дупки. Това е най-подробната досега карта на черните дупки в диапазона на ниските радиочестоти - постижение, за чието съставяне са били необходими много години и огромен виртуален радиотелескоп с размерите на Европа.

"Това е резултат от многогодишна работа върху невероятно трудни данни", обяснява астрономът Франческо де Гасперин (Francesco de Gasperin) от Хамбургския университет в Германия. "Трябваше да измислим нови методи за преобразуване на радиосигналите в изображения на небето".

_{Цялото изображение на картата. Кредит: LOFAR/LOL Survey}

Когато просто се реят в пространството и не правят нищо особено, черните дупки не излъчват никакво откриваемо лъчение, което ги прави много трудни за откриване.

Когато една черна дупка активно акумулира материал - събирайки го в диск от прах и газ, който я заобикаля така, както изтичащата вода обикаля отвора на ваната - интензивните сили, свързани с това, генерират лъчение с множество дължини на вълната, което може да се открие в необятното пространство.

Горното изображение е толкова специално, защото обхваща свръхниските радиовълни, засечени от LOw Frequency ARray (LOFAR). Тази интерферометрична мрежа се състои от около 20 000 радиоантени, разпределени на 52 места, разпръснати в девет европейски страни.

Понастоящем LOFAR е единствената мрежа от радиотелескопи, способна да прави дълбоки (с много дълго време на експозиция) изображения с висока резолюция на честоти под 100 мегахерца, предоставяйки уникален поглед към небето.

Публикуваните сега данни, обхващащи 4% от северното небе, са първият набор от амбициозния план на мрежата за заснемане на цялото северно небе в свръхниски честоти - LOFAR LBA Sky Survey (LoLSS).

Тъй като е базиран на Земята, LOFAR трябва да преодолее едно значително препятствие, което не засяга космическите телескопи: йоносферата.

Това е особено проблемно за свръхнискочестотните радиовълни, които могат да бъдат отразени обратно в космоса. При честоти под 5 мегахерца йоносферата е непрозрачна по тази причина.

Честотите, които проникват през йоносферата, могат да варират в зависимост от атмосферните условия. За да преодолее този проблем, екипът използва суперкомпютри, които изпълняват алгоритми за коригиране на йоносферните смущения на всеки четири секунди. За 256-те часа, през които LOFAR е наблюдавал небето, това са много корекции.

Благодарение на това е получена толкова ясна картина на небето на свръхниски честоти.

Данните от частите от широкообхватното проучване, които в момента са били публикувани, са достъпни за изтегляне от страницата за публикуване на данни на сайта на LOFAR. Всеки може да се включи в класификацията на източниците на LoTSS чрез проекта Zooniverse Radio Galaxy Zoo (LOFAR).

Първата версия на данните за LoLSS с максимално качество е достъпна за изтегляне от страницата за публикуване на данни на LOFAR.

The LOFAR LBA Sky Survey - I. survey description and preliminary data release. By F. de Gasperin et al., Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics.
Free preprint: https://www.astronomie.nl/upload/files/2021/DeGasperin-AandA-2021.pdf 

The White Specks in This Image Aren't Stars or Galaxies. They're Black Holes, ScienceAlert