Solo otto delle quarantaquattro stazioni antenna per LOw Frequency ARray (LOFAR) sono state combinate per produrre la prima immagine ad alta risoluzione di un quasar distante a lunghezze d'onda radio del metro. La prima immagine mostra i dettagli della quasar 3C 196, una potente sorgente radio distante diversi miliardi di anni luce, osservata a lunghezze d'onda comprese tra 4 e 10 m. "Abbiamo scelto questo oggetto per i primi test, perché conosciamo molto bene la sua struttura dalle osservazioni a lunghezze d'onda più brevi", ha affermato Olaf Wucknitz dell'Università di Bonn. “L'obiettivo non era trovare qualcosa di nuovo ma vedere strutture uguali o simili anche a lunghezze d'onda molto lunghe per confermare che il nuovo strumento funziona davvero. Senza le stazioni tedesche, abbiamo visto solo una macchia sfocata, nessuna sottostruttura. Una volta incluse le lunghe basi, tutti i dettagli sono stati mostrati. "
Cinque stazioni nei Paesi Bassi erano collegate con tre stazioni in Germania. Per fare osservazioni dettagliate a frequenze così basse, i telescopi devono essere distanziati. Al termine, l'array LOFAR si estende su gran parte dell'Europa.
Le osservazioni alle lunghezze d'onda coperte da LOFAR non sono nuove. In effetti, i pionieri della radioastronomia hanno iniziato il loro lavoro nella stessa gamma. Tuttavia, sono stati solo in grado di produrre mappe del cielo molto approssimative e di misurare solo le posizioni e le intensità degli oggetti.
"Ora stiamo tornando a questa gamma di lunghezze d'onda trascurata da lungo tempo", afferma Michael Garrett, direttore generale di ASTRON, nei Paesi Bassi, l'istituzione che guida il progetto internazionale LOFAR. “Ma questa volta siamo in grado di vedere oggetti molto più deboli e, ancora più importante, di immaginare dettagli molto fini. Ciò offre opportunità completamente nuove per la ricerca astrofisica. "
"L'elevata risoluzione e sensibilità di LOFAR significano che stiamo davvero entrando in un territorio inesplorato e l'analisi dei dati è stata di conseguenza complessa", aggiunge Olaf Wucknitz. “Abbiamo dovuto sviluppare tecniche completamente nuove. Tuttavia, la produzione delle immagini è andata sorprendentemente senza intoppi alla fine. La qualità dei dati è sorprendente. " Il prossimo passo per Wucknitz è usare LOFAR per studiare le cosiddette lenti gravitazionali, dove la luce proveniente da oggetti distanti è distorta da grandi concentrazioni di massa. È necessaria un'alta risoluzione per vedere le strutture interessanti di questi oggetti. Questa ricerca sarebbe impossibile senza le stazioni internazionali.
LOFAR sarà composto da almeno 36 stazioni nei Paesi Bassi e otto stazioni in Germania, Francia, Regno Unito e Svezia. Attualmente sono operative 22 stazioni e ne vengono installate altre. Ogni stazione è costituita da centinaia di antenne a dipolo collegate elettronicamente per formare un enorme radiotelescopio che coprirà metà dell'Europa. Con le nuove tecniche introdotte da LOFAR, non è più necessario puntare le antenne radio su specifici oggetti di interesse. Invece sarà possibile osservare contemporaneamente diverse regioni del cielo.
La risoluzione di una serie di radiotelescopi dipende direttamente dalla separazione tra i telescopi. Più grandi sono queste linee di base rispetto alla lunghezza d'onda osservata, migliore è la risoluzione raggiunta. Attualmente le stazioni tedesche forniscono le prime lunghe basi della matrice e migliorano la risoluzione di un fattore dieci rispetto al solo utilizzo delle stazioni olandesi. I funzionari di ASTRON affermano che la qualità delle immagini migliorerà in modo significativo man mano che più stazioni entreranno online.
"Vogliamo usare LOFAR per cercare segnali dalle epoche molto antiche dell'Universo", ha affermato Benedetta Ciardi del Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA) di Garching. "Avendo un background completamente teorico, non avrei mai pensato che mi sarei eccitato per un'immagine radio, ma questo risultato è davvero affascinante."
Fonte: Max-Planck-Institut für Astrophysik
