Bare åtte av de eventuelle førtifire antennestasjonene for LOw Frequency ARray (LOFAR) ble kombinert for å produsere det første høyoppløselige bildet av en fjern kvasar ved meter radiobølgelengder. Det første bildet viser fine detaljer om quasar 3C 196, en sterk radiokilde flere milliarder lysår unna, observert med bølgelengder mellom 4 og 10 m. "Vi valgte dette objektet for de første testene, fordi vi kjenner strukturen veldig godt fra observasjoner med kortere bølgelengder," sa Olaf Wucknitz fra Bonn University. “Målet var ikke å finne noe nytt, men å se de samme eller lignende strukturer også på veldig lange bølgelengder for å bekrefte at det nye instrumentet virkelig fungerer. Uten de tyske stasjonene så vi bare en uklar klatring, ingen understruktur. Når vi hadde tatt med de lange baselinjene, dukket alle detaljene opp. ”
Fem stasjoner i Nederland var forbundet med tre stasjoner i Tyskland. For å gjøre detaljerte observasjoner ved så lave frekvenser, må teleskopene plasseres langt fra hverandre. Når den er fullført, spenner LOFAR-matrisen over en stor del av Europa.
Observasjoner med bølgelengder dekket av LOFAR er ikke nye. Faktisk startet pionerene innen radioastronomi arbeidet sitt i samme rekkevidde. Imidlertid var de bare i stand til å produsere veldig grove kart over himmelen og å måle bare posisjoner og intensitet av objekter.
"Vi kommer nå tilbake til dette lange forsømte bølgelengdeområdet," sier Michael Garrett, daglig leder for ASTRON, i Nederland, institusjonen som leder det internasjonale LOFAR-prosjektet. "Men denne gangen kan vi se mye svakere gjenstander, og enda viktigere, å avbilde veldig fine detaljer. Dette gir helt nye muligheter for astrofysisk forskning. ”
"Den høye oppløsningen og følsomheten til LOFAR betyr at vi virkelig kommer inn i ikke-kartlagt territorium, og analysen av dataene var tilsvarende intrikat," legger Olaf Wucknitz til. ”Vi måtte utvikle helt nye teknikker. Ikke desto mindre gikk det å produsere bildene overraskende greit til slutt. Kvaliteten på dataene er fantastisk. ” Neste trinn for Wucknitz er å bruke LOFAR for å studere såkalte gravitasjonslinser, der lyset fra fjerne objekter blir forvrengt av store massekonsentrasjoner. Det kreves høy oppløsning for å se de interessante strukturene til disse objektene. Denne forskningen ville være umulig uten de internasjonale stasjonene.
LOFAR vil bestå av minst 36 stasjoner i Nederland og åtte stasjoner i Tyskland, Frankrike, Storbritannia og Sverige. For øyeblikket er 22 stasjoner i drift og flere blir satt opp. Hver stasjon består av hundrevis av dipolantenner som er koblet elektronisk for å danne et stort radioteleskop som vil dekke halvparten av Europa. Med de nye teknikkene introdusert av LOFAR, er det ikke lenger nødvendig å rette radioantennene mot spesifikke objekter av interesse. I stedet vil det være mulig å observere flere regioner på himmelen samtidig.
Oppløsningen til en rekke radioteleskoper avhenger direkte av separasjonen mellom teleskopene. Jo større disse grunnlinjene er i forhold til den observerte bølgelengden, jo bedre er den oppnådde oppløsningen. For øyeblikket gir de tyske stasjonene de første lange baselinjene for matrisen og forbedrer oppløsningen med en faktor på ti over bare å bruke de nederlandske stasjonene. ASTRON-tjenestemenn sier at bildekvaliteten vil forbedre seg betydelig etter hvert som flere stasjoner kommer på nettet.
"Vi vil bruke LOFAR for å søke etter signaler fra veldig tidlige epoker fra universet", sa Benedetta Ciardi fra Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA) i Garching. "Selv om jeg har en helt teoretisk bakgrunn, hadde jeg aldri trodd at jeg ville bli spent over et radiobilde, men dette resultatet er virkelig fascinerende."
Kilde: Max-Planck-Institut für Astrophysik
