L’Europe capture les images de galaxie les plus détaillées de tous les temps

L'Europe capture les images de galaxie les plus détaillées de tous les temps

Un réseau composé de plus de 70 000 petites antennes réparties dans neuf pays européens a été chargé de capturer les images de la meilleure résolution réalisées à ce jour des galaxies, sans tenir compte de celles de la Voie lactée. Ces images révèlent le fonctionnement interne de ces grands systèmes avec des détails sans précédent.

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Les données collectées par le Low Frequency Array (LOFAR), un réseau européen d’antennes qui ont la plus forte concentration aux Pays-Bas, présentent les résultats des années de travail de l’équipe dirigée par Leah Morabito, de l’Université de Durham. L’équipe a été soutenue au Royaume-Uni par le Science and Technology Facilities Council (STFC).

En plus de soutenir l’exploration scientifique, STFC finance également la signature de LOFAR au Royaume-Uni, y compris les coûts de mise à niveau et d’exploitation de sa station LOFAR dans le Hampshire.

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Avec la participation de toutes les antennes européennes, l’équipe a atteint un diamètre d’environ 2 000 km, rendant les images vingt fois plus nettes. Crédit de gauche à droite, en commençant par le haut : N. Ramírez-Olivencia et el. [radio] ; NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STSCI/aura) -ESA/Hubble Collaboration et A. Evans (Université de Virginie, Charlottesville/NRAO/Stony Brook Univ)

Des images de galaxies révèlent un univers de lumière caché en HD

Comme l’explique le site Web de Phys, l’univers est inondé de rayonnements électromagnétiques, dont la lumière visible ne comprend qu’une petite tranche. Des rayons gamma aux rayons X de courte longueur d’onde aux ondes radio et micro-ondes, chaque partie du spectre lumineux révèle quelque chose d’unique dans l’univers.

Le réseau LOFAR capture des images sur des fréquences radio FM qui, contrairement aux sources de longueur d’onde plus courtes telles que la lumière visible, ne sont pas bloquées par la poussière et les nuages de gaz pouvant couvrir des objets astronomiques.

Les régions de l’espace qui semblent sombres à nos yeux brillent en réalité sur les ondes radio, ce qui permet aux astronomes d’observer les régions qui forment des étoiles ou le cœur des galaxies elles-mêmes.

Les nouvelles images, possibles grâce au caractère international de la collaboration, dépassent les limites de ce que nous savons des galaxies supermassives et des trous noirs. Un numéro spécial de la revue scientifique Astronomy and Astrophysics est consacré à onze articles de recherche décrivant ces images et ces résultats scientifiques.

Grâce à ces images, le fonctionnement interne des galaxies voisines et lointaines avec une résolution 20 fois plus nette est démontré que les images LOFAR typiques. Cela a été rendu possible grâce à la façon unique dont l’équipe a utilisé l’arrangement.

Le gif passe de la résolution standard à la haute résolution, montrant les détails que nous pouvons voir à l’aide des nouvelles techniques. Crédit : unito-do-the-for-the-photos”> Le syndicat fait de la force — et des photos

Dans le fonctionnement standard LOFAR, seuls les signaux d’antenne situés aux Pays-Bas sont combinés, créant ainsi un télescope virtuel doté d’une lentille collectrice de 120 km de diamètre.

En utilisant les signaux provenant de toutes les antennes européennes, l’équipe a augmenté le diamètre de l’objectif à près de 2 000 km, ce qui augmente la résolution par vingt.

En savoir plus :

Contrairement aux antennes classiques qui combinent plusieurs signaux en temps réel pour produire des images, LOFAR utilise un concept différent : les signaux collectés par chaque antenne sont numérisés, transportés vers le processeur central, puis combinés pour créer une image.

Étant donné que chaque image LOFAR est le résultat de la combinaison des signaux de plus de 70 000 antennes, une résolution extraordinaire devient possible.

Les images aident à comprendre les trous noirs supermassifs

Des

trous noirs supermassifs se cachent au cœur de nombreuses galaxies. Beaucoup d’entre eux sont des trous noirs « actifs » qui dévorent les chutes de matière et l’expulsent dans le cosmos sous la forme de puissants jets et de sorties de rayonnement.

Ces jets sont invisibles à l’œil nu, mais ils brillent sur les ondes radio et c’est sur eux que les nouvelles images haute résolution se concentrent.

Selon le professeur Neal Jackson de l’Université de Manchester, « ces images haute résolution nous permettent d’agrandir pour voir ce qui se passe réellement lorsque des trous noirs supermassifs lancent des jets radio, ce qui n’était pas possible auparavant à des fréquences proches de la radio FM ».

Le travail de l’équipe est à la base de neuf études scientifiques qui révèlent de nouvelles informations sur la structure interne des jets radio dans diverses galaxies.

Les super images nécessitent des superordinateurs

Chaque image n’est devenue possible que grâce à une complexité technologique énorme. LOFAR non seulement « prend des photos » du ciel nocturne, mais aussi collecter les données collectées par la variété des antennes, ce qui est une tâche de calcul ardue.

Pour produire une seule image, plus de 13 téraoctets de données brutes par seconde doivent être scannés, transportés vers un processeur central, puis combinés.

Frits Sweijen, de l’Université de Leiden, a déclaré : « Pour traiter d’énormes volumes de données, nous devons utiliser des superordinateurs. Ils nous permettent de transformer les téraoctets d’informations provenant de ces antennes en quelques gigaoctets de données scientifiques, en quelques