Parim madalasageduslik raadiokujutis Linnuteest

Inimloomadena oleme harjunud meid ümbritsevat maailma nägema ühes elektromagnetkiirguse väga kitsas lainepikkuse vahemikus (umbes 380-750nm), mida kutsutaksegi arusaadavatel põhjustel nähtavaks valguseks. Kui sellest vahemikust liikuda lainepikkuse suhtes lühema poole, siis kohtame kõrgema energiaga UV-, röntgen- ja gammakiirgust. Pikemate lainepikkuste poolel asuvad vahemikud, millele oleme nimeks andnud infrapuna(soojuskiirgus), mikrolained, radarilained ning lõpuks raadiolained.

Astronoomias üritatakse tuttava nähtava valguse kõrval "vaadata" meid ümbritsevat universumit kõigis elektromagnetkiirguse vahemikes. Sellel on kaks peamist põhjust. Esiteks on erinevad objektid või protsessid heledamad erinevates elektromagnetkiirguse vahemikes. Näiteks kuni mõnesaja kraadine objekt ei kiirga praktiliselt üldse nähtavat valgust, aga see-eest infrapunakiirgust. Meie Päike kiirgab praktiliselt tervet elektromagnetkiirgusespektrit, kuid heledam on see just nähtavas valguses. Teiseks levivad erinevad lained keskkonnas erinevalt. Näiteks tähtedevahelisest tolmust ei paista nähtav valgus eriti hästi läbi (mõtelgem näiteks suitsule või liivatormidele), aga see-eest infrapunakiirgus paistab.

Eriti hästi paistavad sellest aga läbi aga raadiolained. Paraku on raadiolained võrreldes nähtava valgusega oluliselt pikema lainepikkusega (millimeetritest kilomeetriteni), mis tähendab, et hea lahutusvõime ehk pilditeravuse saavutamiseks peavad raadioteleskoobid olema optilistest teleskoopidest oluliselt suuremad. Lisaks nõuab raadiolainetest arusaadava pildi kokku panemine väga suurt arvutusvõimsust. Teisalt ei pea raadioteleskoopidega vaatlemiseks ootama ei pimedust ega selget ilma.

Nüüd on Austraalias asuva Rahvusvahelise Raadioastronoomia Keskuse (ICRAR) astronoomid hakkama saanud suurima madalsagedusliku raadiokujutisega lõunapoolkeralt nähtavast Linnuteest. Kusjuures see on värviline. Värve oleme harjunud seostama eelkõige nähtava valgusega, kus need tähistavad erinevaid lainepikkuseid. Raadiolainetest kokku pandud kujutisel tulevad värvid erinevatest raadiolainepikkustest.

Murchison Widefield Array (MWA) nimeline raadioteleskoop, mis koosneb umbes 3 kilomeetrit laiale alale paigutatud 4096-st ämblike meenutavatest antennidest. Allikas: https://www.icrar.org/gleam-x-galactic-plane/

Raadiokujutis on kokku pandud 2013-2014 ja 2018-2020 aastatel tehtud vaatlustest Austraalias asuva Murchison Widefield Array (MWA) nimelise raadioteleskoobiga, mis koosneb umbes 3 kilomeetrit laiale alale paigutatud 4096-st ämblike meenutavatest antennidest. Vaatlused tõlkis optiliseks kujutiseks Curtini Ülikooli doktorant Silvia Mantovanini, kellel kulus selleks 18 kuud ja ligi miljon superavutite protsessoritundi. Eelnevat sarnast raadiokujutist ületab see tundlikuse poolest kümme, lahutusvõime ja suuruse poolest kaks korda.

Kujutisel on näha tervet lõunapoolkeralt avanevat Linnutee tasandit, sealhulgas selle tihedat keset. Sellel paistavad sajad ümarad supernoovajäänukid (punakalt) ja noori tähetekkepiirkondi ümbritsevad gaasikogumid (sinised). Kokku on kujutisel esindatud kusagil 98 tuhat raadioallikat, mille hulka kuuluvad ka kauged pulsarid (neutrontähed), planetaarudud ja raadiokiirguses heledad galaktikad. Kui kujutist võrrelda sama vaatega nähtavas valguses, saab raadioastronoomia eelis loodetavasti ilmselgeks.

Avaldatud raadiokujutis üleval ja nähtavas valguses kujutis all. Allikas: https://www.icrar.org/gleam-x-galactic-plane/

Raadiovaatluse suund meie asukohast Linnutee galaktikas. Allikas: https://www.icrar.org/gleam-x-galactic-plane/