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Quello che vedi in questa immagine è davvero terrificante e non sono stelle o galassie – insegnami la scienza

L’immagine sopra può sembrare un’immagine con migliaia di stelle, ma quella che vedi è più speciale. Ognuno di quei punti bianchi è un buco nero supermassiccio. (Immagine tramite LOFAR/LOL Survey/ASTRON).

L’immagine può sembrare del tutto normale, poiché sembra contenere migliaia di stelle, ma in realtà si tratta di buchi neri supermassicci. Sorprendentemente, è una mappa del cielo che mostra più di 25.000 buchi neri supermassicci. Ogni buco nero si trova in una diversa galassia lontana.

Un gruppo internazionale di astronomi pubblicato all’inizio del 2021 sulla rivista Astronomia e astrofisica, una mappa del cielo che mostra 25.000 buchi neri, classificata come la più dettagliata in assoluto nel cosiddetto campo a bassa radiofrequenza. La mappa è il risultato di 256 ore di osservazioni del cielo settentrionale, utilizzando i dati del Low Frequency Array (LOFAR) sull’Europa. Questa rete di interferometria è composta da circa 20.000 antenne radio, distribuite su 52 stazioni sparse in nove paesi europei.

“Questo è il risultato di molti anni di lavoro con dati molto difficili. Abbiamo dovuto escogitare nuovi modi per convertire i segnali radio in immagini del cielo”. Ha detto in una dichiarazioneDirettore delle indagini Francesco de Gasperin.

Attualmente, louvre È il più grande radiotelescopio che opera alle frequenze più basse che possono essere osservate dalla Terra. A differenza dei telescopi monoculari, LOFAR è una rete multiuso di sensori, con una rete innovativa e un’infrastruttura informatica in grado di gestire quantità estremamente grandi di dati.

Poiché questo non è un telescopio spaziale, ma effettua piuttosto le sue osservazioni dalla superficie, ha sfide significative da superare. Il fattore principale è la ionosfera che circonda la Terra – uno strato di elettroni liberi che offusca i telescopi – rendendo difficile il tracciamento dei buchi neri.

“È come cercare di vedere il mondo mentre sei immerso in una piscina. Quando guardi in alto, le onde nell’acqua della piscina deviano i raggi di luce e distorcono la tua vista”. spiegare Coautore Reinout van Weeren (Osservatorio di Leiden).

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Le frequenze che penetrano nella ionosfera possono variare a seconda delle condizioni atmosferiche. Per completare con successo la missione, il team ha utilizzato supercomputer che eseguono algoritmi per correggere l’interferenza ionosferica ogni quattro secondi. Durante le 256 ore in cui LOFAR ha osservato il cielo, ci sono state molte correzioni.

Quando si sente “25.000 buchi neri supermassicci”, le possibilità sono molte e viene in mente molto spazio, ed è quello che succede. Tuttavia, la mappa copre solo il 4% della metà settentrionale del cielo. Gli astronomi hanno in programma di continuare fino a quando non avranno mappato l’intero cielo settentrionale. Oltre ai buchi neri supermassicci, la mappa fornisce anche informazioni sulla struttura su larga scala dell’universo, tra le altre cose.

Ulteriori indagini potrebbero consentire lo studio di oltre 1 milione di spettro radio a bassa frequenza, fornendo informazioni uniche sui modelli fisici di galassie, nuclei attivi, ammassi di galassie e altre aree di ricerca. “Questo esperimento rappresenta un tentativo unico di esplorare il cielo a bassissima frequenza con alta risoluzione e profondità angolare”, scrissero Autori dell’articolo.

Lo studio è stato approfondito in un articolo pubblicato in Astronomia e astrofisica.

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