400万个射电源,天文学家处理不过来,寻求你的电脑帮忙找黑洞!

2020-05-23

科学家们正在寻求公众的帮助,以寻找数十万个星系的起源,这些星系是由有史以来人类所建造最大射电望远镜阵列之一的LOFAR发现。这些绵延数千光年的神秘物体从何而来?一个新的公民科学项目,LOFAR无线电星系物园,给任何拥有计算机的人,提供了一个令人兴奋的可能性,可以加入寻找这些星系中心黑洞位置的过程中来。

天文学家使用射电望远镜来拍摄射电天空的图像,就像哈勃太空望远镜这样的光学望远镜,拍摄制作恒星和星系的地图一样。不同的是,用射电望远镜拍摄的图像与光学望远镜看到的非常不同。在射电天空中,不能直接看到恒星和星系,而是可以探测到大量复杂的结构,这些结构与星系中心的大质量黑洞有关。超大质量黑洞周围的大多数尘埃和气体都会被黑洞消耗掉,但部分物质会逃逸并被喷射到深空中。

这种物质形成了巨大的极热气体羽流,正是这种气体形成了射电望远镜所观察到的大型结构。由荷兰射电天文学研究所(ASTRON)运营的低频阵列(LOFAR)望远镜正在继续对射电天空的观测,目前已发现400万射电源。其中几十万个具有非常复杂的结构。如此复杂,以至于很难确定哪些星系属于哪个射电源,或者换句话说,哪个黑洞属于哪个星系?

  • (上图所示)以著名的无线信号源3C236为例,左边是射电源,中间显示的是许多恒星和星系的光学图像,而右面的图像是无线电图像和光学图像叠加。在这种情况下,对于人眼来说,射电发射的来源是清楚的,位于射电图像中心的亮点状射电源。这就是驱动所有无线电活动的大质量黑洞所在的位置。从覆盖光学图像的地方,就可以识别出黑洞所在的星系。图片:Aleksandar Shulevski, Erik Osinga & The LOFAR surveys team

虽然国际LOFAR团队由来自18个国家的200多名天文学家组成,但还是实在太小了,无法承担这项艰巨的任务,即识别哪些射电结构属于哪个宿主星系。因此,LOFAR天文学家正在寻求公众的帮助。在公民科学项目“LOFAR无线电星系动物园”的背景下,公众查看LOFAR的图像和星系图像,然后将射电源与星系联系起来。LOFAR的新研究揭示了数百万以前未被探测到的射电源。

来自荷兰莱顿大学的Huub Röttgering说:在公众的帮助下,我们可以研究这些来源的性质:它们的黑洞在哪里?黑洞位于什么样的星系?ASTRON和莱顿大学的蒂姆·希姆韦尔(Tim Shimwell)解释了这一点为什么重要:公众参与人员任务是将射电源与合适的星系相匹配。这将帮助研究人员了解射电源是如何形成的,黑洞是如何演化的,以及大量物质是如何以如此史无前例的能量被喷射到深太空。


博科园|研究/来自:荷兰射电天文学研究所

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