利用新的算法和超级计算机,一个令人难以置信的详细的宇宙无线电全景图被创造出来。现在天文学家可以更精确地查看星系的无线电数据。这项成果是由莱顿大学博士生Frits Sweijen及其同事在《自然-天文学》上发表的。

莱顿天文台的博士生Frits Sweijen说:这张单一的地图的像素几乎和以前整个天空的地图一样多。研究人员解决了我们大气层中紫外线辐射的模糊效应:通过特殊的软件,他们设法纠正了这种干扰。莱顿和阿姆斯特丹的超级计算机利用其巨大的计算能力,确保这也进行得相当快。

在可预见的未来,新方法可以使整个北方的天空成为鲜明的焦点。现在,研究人员只显示了一小部分,Sweijen解释说。假设你在天空中看到一个五乘五个满月大小的正方形。从这个空间的立方体中,我们就可以制作近70亿像素的地图,上面有近2500个星系清晰可见。

这张空间地图是根据我们用国际LOFAR望远镜从太空中捕捉到的无线电波制作的。这是一个巨大的射电望远镜,有数以万计的天线公里的欧洲地区。这些天线倾听宇宙无线电射线。Sweijen说。由于其巨大的面积和许多天线,LOFAR可以看到辐射的精致细节,其灵敏度甚至可以让你探测到火星上的手机发出的信号。来自望远镜的数据在被计算机翻译成辐射图,最后整理成一种照片后,人们就可以很直观地阅读。

用LOFAR拍摄清晰的宇宙照片的一个问题是来自太阳的紫外线辐射。这使我们的大气层蒙上了带电粒子,即离子。这种电离层在望远镜捕捉到电波之前就已经干扰了来自太空的电波。这使得LOFAR看起来就像从海底观察天空一样,波浪抹去了信号。荷兰射电天文研究所ASTRON最近开发的软件校正了整个地区的测量辐射。这使我们能够聚焦和绘制LOFAR的整个视场。Sweijen表示。我们现在可以比以前更详细地研究黑洞和它们所在的星系的演化。

该软件的工作原理需要大量的计算机能力的算法。在莱顿,最近建成的莱顿学术跨学科集群环境(ALICE)提供了其计算能力。在阿姆斯特丹,信息和通信技术合作机构SURF提供了对其新的Spider平台的早期访问,该平台是专门为诸如这项研究的数据密集型项目而设立的。

LOFAR视场的数据校正是分25个部分进行的,每个部分有一个满月大小。这需要每个区域花七天时间。在一台计算机上,要创建整个地图需要7乘以25即175天。由于SURF和莱顿的大规模基础设施具有并行计算能力,它只花了7天。这意味着现在有一种快速的方法,可以最终以可比的细节绘制整个北方的天空,Sweijen说这可能在未来几年开始。

我们现在可以比以前更详细地研究黑洞的演变和它们所在的星系。例如,早期宇宙中的星系,由于它们的距离或年轻的年龄,以前太小,无法看到任何细节,现在可以看到数以千计的锐利画面。

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