Astronomen hebben de grootste laagfrequente radiokaart van de hemel tot nu toe vrijgegeven, waarop 13,7 miljoen kosmische objecten en gebeurtenissen zijn gecatalogiseerd. Het onderzoek, uitgevoerd met behulp van de Low-Frequency Array (LOFAR), biedt een ongeëvenaard inzicht in hoogenergetische verschijnselen zoals superzware zwarte gaten, botsende sterrenstelsels en supernovaresten.
Dit is belangrijk omdat de meest energetische processen in het universum vaak het beste kunnen worden waargenomen op radiogolflengten, die activiteit onthullen die onzichtbaar is voor optische telescopen.
Superzware zwarte gaten in het centrum van activiteit
De gegevens benadrukken het uiteenlopende gedrag van actieve superzware zwarte gaten (AGN’s). Wanneer ze omringd worden door een accretieschijf – een wervelende massa materie die naar binnen valt – worden deze zwarte gaten krachtige motoren. In plaats van al het materiaal te verbruiken, wordt een groot deel ervan uitgestoten in de vorm van twee jets, die zich met een snelheid van bijna het licht voortbewegen. Deze jets vormen sterrenstelsels door energie in hun omgeving te injecteren.
Het onderzoek laat zien hoe deze jets in de loop van de tijd evolueren, afhankelijk van de massa van het zwarte gat, de omringende omgeving en galactische eigenschappen. Dit is cruciaal om te begrijpen hoe sterrenstelsels groeien en veranderen op kosmische tijdschalen.
Voorbij zwarte gaten: galactische botsingen en stellaire explosies in kaart brengen
LoTSS-DR3 stopt niet bij zwarte gaten. De gedetecteerde radiogolven sporen ook samensmeltende sterrenstelsels, supernova-explosies en andere hoogenergetische gebeurtenissen op. Hierdoor kunnen astronomen het geboortecijfer van sterren in miljoenen sterrenstelsels meten.
Uit de gegevens blijkt dat schokken en turbulentie deeltjesversnelling veroorzaken en magnetische velden over enorme kosmische afstanden versterken, wat erop wijst dat deze processen vaker voorkomen dan eerder werd gedacht. De verwachting is dat de geüpgradede LOFAR 2.0 de onderzoekssnelheid zal verdubbelen, wat zal leiden tot nog gedetailleerdere gegevens met een hoge resolutie.
Kijken in onze eigen Melkweg
Het onderzoek biedt ook ongekende inzichten in de magnetische velden van de Melkweg. Omdat ze zich in het sterrenstelsel bevinden, is het lastig om deze velden in kaart te brengen, maar het unieke golflengtebereik van LOFAR zorgt voor een ongekende nauwkeurigheid. Het team heeft ook radio-emissies gedetecteerd die afkomstig zijn van interacties tussen exoplaneten en hun gaststerren, wat nieuwe wegen opent voor exoplanetair onderzoek.
“LoTSS-DR3 is geen eindpunt, maar een belangrijke mijlpaal.” – Wendy Williams, wetenschapper van het Square Kilometer Array Observatorium.
De release van LoTSS-DR3 markeert een keerpunt in de radioastronomie en belooft in de toekomst meer gedetailleerde kosmische kaarten met behulp van verbeterde telescooptechnologie. Dit onderzoek zal ongetwijfeld de komende jaren vorm geven aan ons begrip van de meest energetische verschijnselen in het universum.
