Радіоастрономія отримує новий імпульс завдяки новому огляду неба VLA

Національна обсерваторія радіоастрономії завершила новий огляд за допомогою оновленого масиву Карла Г. Янскі, відомого як Very Large Array (VLA), розташованого в Нью-Мексико. Цей проект, відомий як VLASS (Very Large Array Sky Survey), став найбільш детальним радіооглядом неба, який коли-небудь проводився.

VLA складається з 28 радіотелескопів діаметром 25 метрів, які розташовані на рейках. Завдяки можливості переміщення телескопів, масив може бути переналаштований, що дозволяє змінювати його конфігурацію для досягнення більшої кутої роздільної здатності або виявлення поверхневої яскравості в різних частинах неба.

VLA вже здійснив спостереження за такими об'єктами, як прокопланетарні диски, чорні діри та рух газу в центрі Чумацького Шляху. Проте однією з його найбільших досягнень став VLASS, який завершився у лютому 2026 року. Огляд охопив 80% неба в три етапи, що дозволило виявити транзієнти. VLASS створив близько 2 петабайтів даних, що робить його найбільшим оглядом, проведеним VLA.

Важливість VLASS полягає в тому, що його роздільна здатність відповідає оптичним та іншим оглядам. Тепер це найвища роздільна здатність радіоогляду, яка коли-небудь була досягнута.

"З VLASS ми тепер маємо радіо карту неба, яка відповідає роздільній здатності сучасних оптичних та інфрачервоних оглядів," - зазначила Емі Кімбал, керівник операцій VLASS. "Це відкриває двері для дійсно багатосвітлових відкриттів на рівні деталізації, який раніше був неможливий," - сказала вона в прес-релізі.

Це аерофотозображення VLA показує його в Y-подібній конфігурації, також відомій як конфігурація B. Конфігурацію можна змінювати для досягнення чіткішої роздільної здатності або з інших причин, а антени переміщуються кожні три або чотири місяці для націлювання на різні частини неба. Зображення: NRAO/AUI/NSF

VLA вже проводив інші огляди, але цей був необхідний через зростаючу потужність наших оптичних та інфрачервоних телескопів. Папір 2020 року пояснив мету та дизайн VLASS. Він має назву "Огляд неба масиву Карла Г. Янскі (VLASS). Науковий випадок і дизайн огляду" і був опублікований у виданні Astronomical Society of the Pacific. Головний автор - Марк Лейсі з Національної обсерваторії радіоастрономії.

"Новий радіоогляд з VLA був додатково мотивований великими оглядами, які зараз проводяться в оптичному та ближньому інфрачервоному діапазонах," - йдеться у статті. "Великоформатні детектори в цих режимах значно розширили можливості оглядів, роблячи можливим поєднання глибини та частих повторних спостережень на десятках тисяч квадратних градусів." VLASS доповнює ці огляди, надаючи астрономам нові можливості для вивчення та характеристики зіркових і галактичних популяцій на новому рівні деталізації.

VLASS має чотири основні наукові теми:

• Приховані вибухи та транзієнтні події, включаючи наднові, гамма-випромінювання та інші короткочасні явища.
• Фарадеєва томографія магнітного неба, використовуючи поляризаційні дані для картографування магнітних полів у космічному середовищі.
• Іміджування галактик через час і простір, простежуючи еволюцію галактик та активних галактичних ядер.
• Нова Чумацька Дорога, виявляючи раніше невидимі структури та джерела в нашій власній галактиці.

Для завершення VLASS знадобилося близько 6500 годин спостережень, і він скористався перевагами оновлених інструментів та електроніки. Південна половина видимого неба спостерігалася чотири рази, а інша половина - три рази. Ця програма створила глибокі спостереження неба, а також дозволила виявлення транзієнтів.

Ці панелі показують охоплення неба VLASS та які конфігурації антен використовувалися для різних регіонів. Конфігурація B забезпечує дуже чітку роздільну здатність, тоді як конфігурація BnA розширює цю роздільну здатність для об'єктів поблизу південного горизонту. Зображення: NRAO

Астрономічні огляди мають наукову тривалість. Їх дані є фундаментальними і охоплюють всі сфери астрономічних та астрофізичних досліджень. VLA завершив два інших огляди: NRAO VLA Sky Survey (NVSS) та Faint Images of the Radio Sky at Twenty Centimeters (FIRST). Вже минуло майже 20 років з моменту їх завершення, і їх досі часто цитують.

Ця фігура показує, скільки разів два попередні огляди VLA були процитовані до 2018 року. NRAO VLA Sky Survey (NVSS) був завершений у 1996 році, а Faint Images of the Radio Sky at Twenty Centimeters (FIRST) - у 2011 році. Зображення: Lacy et al. 2020. PASP.

"VLASS - це не просто огляд, це довгострокова інвестиція у майбутнє астрофізики," - зазначив Марк Лейсі, директор проекту VLASS. "Його поєднання глибини, охоплення та доступності гарантує, що він залишиться основним ресурсом для спільноти."