ヨーロッパとアメリカの電波天文学者は、インターネットを通じて宇宙を観測する新しい方法を実証しました！
最先端の技術を使用して、研究者たちは世界の研究ネットワークを使用して巨大な仮想望遠鏡を作成することで、遠くの星を観測することに成功しました。このプロセスにより、これまでにない詳細でオブジェクトをリアルタイムで画像化することができました。ほんの数年前には不可能だっただろう何か。この注目すべきデモンストレーションに選ばれたIRC + 10420と呼ばれる星は、空で最も珍しいものの1つです。塵の多いガスの雲に囲まれ、電波を強く放射しているオブジェクトは、寿命が尽きると「超新星」と呼ばれる激変する爆発に向かいます。
これらの新しい観測は、電波天文学の未来を刺激的に垣間見せてくれます。研究ネットワークを使用すると、電波天文学者は遠方の宇宙をより深く見ることができるだけでなく、予測できない一時的なイベントが発生したときに、それらを確実かつ迅速にキャプチャすることができます。
天文学者は常に望遠鏡の解像度を最大にすることを求めています。解像度は、選択できる詳細の量の尺度です。望遠鏡が大きいほど、解像度は高くなります。 VLBI（または非常に長いベースライン干渉法）は、電波天文学者が空を非常に詳細にイメージングするために使用する手法です。単一のラジオ皿を使用する代わりに、望遠鏡の配列が国全体または大陸間で相互にリンクされています。専用のコンピューターで信号を組み合わせると、結果の画像の解像度は望遠鏡と同じで、アンテナの最大分離距離と同じ大きさになります。
以前は、データをテープに記録してから中央処理施設に送って分析する必要があったため、VLBI手法は著しく妨げられていました。その結果、電波天文学者は、観測が行われてから数週間、場合によっては数か月後まで、その取り組みの成功を判断することができませんでした。望遠鏡をリアルタイムで電子的にリンクするソリューションは、天文学者がデータを発生時に分析できるようにします。当然のことながらe-VLBIと呼ばれるこの手法は、高帯域幅のネットワーク接続が現実になったときに初めて可能になります。
ヨーロッパのVLBIネットワーク（EVN）を使用して9月22日に行われた最近の20時間にわたる観測には、英国、スウェーデン、オランダ、ポーランド、プエルトリコの電波望遠鏡が含まれていました。アンテナの最大間隔は8200 kmであり、少なくとも20ミリアーク秒（質量）の分解能が得られました。これはハッブル宇宙望遠鏡（HST）の約5倍です。このレベルの詳細は、月面にある小さな建物を選ぶのと同じです。プエルトリコのアレシボにアンテナを設置したことにより、望遠鏡アレイの感度も10倍に向上しました。それでも、1612 MHzの周波数で観測すると、遠方の星からの信号は10億億回以上ありました典型的な携帯電話より弱い！
各望遠鏡はその国のNational Research and Education Network（NREN）に接続され、データは全ヨーロッパ規模の研究ネットワークであるGEANTを介して、望遠鏡ごとに32メガビット/秒でオランダのネットワークであるSURFnetにルーティングされました。その後、データはオランダのEVNの中央処理施設であるヨーロッパのVLBIの共同研究所（JIVE）に配信されました。そこでは、9テラビットのデータがリアルタイムで「相関器」と呼ばれる専用のスーパーコンピュータに送られ、結合されました。その後、同じ研究ネットワークを使用して、最終的なデータ製品を、画像を形成した天文学者に直接配信しました。 GEANTが提供されるネットワークインフラストラクチャが利用可能になるまで、天文学者はe-VLBIに必要な大量のデータをインターネット経由で転送できませんでした。実のところ、インターネット自体は望遠鏡のように機能し、個々のラジオ皿の曲面と同じ働きをします。 GEANTを運営するDANTEのゼネラルマネージャーであるDai Davies氏は、次のように述べています。研究ネットワーキングは、この新しい電波天文学技術の基本であり、それによって現在もたらされている利点を確認することは、実際に非常に満足しています。
実験の科学的目標はささやかでしたが、IRC + 10420のこれらのe-VLBI観測は、天体物理学的オブジェクトの構造の変化を観察する可能性を開きます。 IRC + 10420は、アクイラの星座にある巨大な星です。それは私たちの太陽の約10倍の質量があり、地球から約15,000光年離れています。空で最も明るい赤外線源の1つで、毎年、地球の質量の約200倍の割合で星の表面から放出される塵とガスの厚い殻に囲まれています。成分分子の1つである水酸基（OH）は強い「メーザー」放出によって自身を明らかにするため、電波天文学者はIRC + 10420を取り巻くほこりやガスを画像化できます。基本的に、天文学者は電波の放出が特別な条件によって強く増幅されるガスの塊を見ます。 e-VLBIが提供するズームレンズを使用すると、天文学者は非常に詳細な画像を作成し、ガスの動きを観察し、メーザーが数週間から数か月の時間スケールで生まれて死ぬのを観察し、シェルに浸透する変化する磁場を研究できます。結果は、ガスが約40 km / sで移動しており、約900年前に星から放出されたことを示しています。ジョドレルバンク天文台（英国）の研究チームの1人であるフィルダイアモンド教授は、「この画像に表示されている物質は、イギリスのノーマン征服の頃に星の表面を残した」と説明しています。
IRC + 10420はその寿命の終わりに向かって急速に進化していると考えられています。ある時点で、おそらく数千年後、おそらく明日、宇宙で知られている最もエネルギッシュな現象の1つである「超新星」で星が爆発することが予想されます。結果として生じる物質の雲は、最終的には新世代の星と惑星系を形成します。現在、電波天文学者は、e-VLBIの信じられないほどのパワーを備えており、発生時に詳細を把握し、私たちの銀河の構造や生命そのものにとって非常に重要な物理的プロセスを研究しています。
e-VLBIの新技術は、電波天文学に革命を起こそうとしています。ネットワーク帯域幅が増加すると、e-VLBIアレイの感度も増加し、スペースの最も遠く、最も暗い領域をより明確に表示できます。 JIVEディレクターのマイクギャレット博士は次のようにコメントしています。「これらの結果はe-VLBIの大きな可能性を垣間見せてくれます。グローバル通信ネットワークの急速な進歩により、今後数年間で毎秒数十ギガビットを超える速度で世界最大の電波望遠鏡を接続できるようになるはずです。宇宙で最初の巨大な星の死の苦しみ、最初の銀河の中央のブラックホールから出現する物質の噴流は、非常に詳細に明らかにされます。」
元のソース：Jodrell Bankニュースリリース
