นักดาราศาสตร์เผยภาพคลื่นวิทยุความถี่ต่ำที่คมและลึกที่สุดเท่าที่เคยมี

ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติที่นำโดยมหาวิทยาลัย Leiden ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ Low Frequency Array (LOFAR) สร้างภาพท้องฟ้าในคลื่นวิทยุความถี่ต่ำที่คมและไวที่สุดเท่าที่เคยทำมาได้ครับ ภาพนี้ครอบคลุมพื้นที่ท้องฟ้าราว 25 เท่าของพื้นที่ดวงจันทร์เต็มดวง และเผยแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุออกมาเกือบ 63,000 แห่ง ทั้งนิวเคลียสกาแลคซีกัมมันต์และกาแลคซีที่กำลังก่อตัวดาว

พื้นที่ที่สำรวจคือ ELAIS-N1 จุดที่นักดาราศาสตร์ศึกษากันมานานเพราะมีกาแลคซีไกลและจางอยู่มาก ภาพใหม่นี้คมกว่าภาพ LOFAR ที่ไวที่สุดของพื้นที่เดิมถึง 20 เท่า เทียบง่ายๆ คือความละเอียดสูงพอจะแยกเหรียญออกจากระยะห่างราว 10 กิโลเมตร และภาพทั้งภาพมีความละเอียดถึง 8,000 ล้านพิกเซล

ข้อมูลที่ใช้ทำภาพนี้เก็บมาตลอด 200 ชั่วโมง รวมขนาดถึง 400 เทราไบต์ เมื่อก่อนการประมวลผลข้อมูลขนาดนี้สำหรับภาพความละเอียดสูงระดับนี้ทำไม่ได้ แต่ทีมวิจัยพัฒนาวิธีคาลิเบรตและลดข้อมูลให้ดีขึ้นจนลดต้นทุนไปได้มากกว่า 10 เท่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา Jurjen de Jong นักวิจัยหลังปริญญาเอกจาก Leiden Observatory และ ASTRON ซึ่งเป็นหัวหน้างานวิจัยนี้ บอกว่าชุดข้อมูลทั้งหมดประมวลผลเสร็จได้ในเวลาไม่กี่เดือนบนแพลตฟอร์ม Spider ของ SURF ในเนเธอร์แลนด์

แหล่งกำเนิดส่วนใหญ่ในภาพคือนิวเคลียสกาแลคซีกัมมันต์ ซึ่งขับเคลื่อนด้วยสสารที่ถูกดูดเข้าหลุมดำมวลยวดยิ่งจนเกิดลำพุ่งของสารแรงสูง และกาแลคซีก่อตัวดาวขนาดเล็กที่คลื่นวิทยุช่วยทะลุฝุ่นที่บังการสังเกตด้วยแสงหรืออินฟราเรดได้ Reinout van Weeren รองศาสตราจารย์จาก Leiden Observatory และผู้ร่วมเขียนงานวิจัย บอกว่าภาพที่คมและไวระดับนี้เปิดหน้าต่างใหม่ให้ศึกษาว่าลำพุ่งจากหลุมดำเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมรอบตัวและวิวัฒนาการไปตามเวลาจักรวาลได้อย่างไร

ข้อมูลภาพนี้ถูกเปิดเผยให้นักดาราศาสตร์ทั่วโลกใช้ต่อ เพื่อนำไปรวมกับภาพจากกล้องอื่นๆ ที่ถ่ายพื้นที่เดียวกันในความยาวคลื่นแบบแสง อินฟราเรด และรังสีเอ็กซ์ นักวิจัยระบุว่างานนี้แสดงให้เห็นศักยภาพของ LOFAR2.0 ซึ่งเป็นการอัปเกรดกล้องที่ ASTRON กำลังทำร่วมกับพันธมิตรยุโรป และ de Jong มองว่าจะทำให้ LOFAR2.0 ยังแข่งขันได้ในยุคของ Square Kilometre Array หอสังเกตการณ์วิทยุขนาดใหญ่ที่กำลังสร้างอยู่ในแอฟริกาใต้และออสเตรเลีย