Учёные из России и Республики Корея получили успешную корреляцию между наземными телескопами и космической обсерваторией «Радиоастрон» при наблюдениях в режиме многочастотного синтеза. Это первый в мире опыт использования данной методики наблюдений в космосе. В результате ученые смогли построить изображение ядра активной галактики, удалённой от нас на 12.5 миллиардов световых лет. Исследование опубликовано в журнале Journal of The Korean Astronomical Society.
Многочастотный синтез в радиоастрономии — это способ наблюдать космические объекты на нескольких частотах. Это можно делать как одновременно, с помощью многочастотных приёмников, так и последовательно, переключая частоту детектора. Эта методика позволяет повысить чувствительность телескопа, получить намного больше ценной информации о наблюдаемом источнике, а также улучшить качество восстановленных изображений галактических и внегалактических источников.
Сейчас радиоастрономы всё чаще применяют многочастотный синтез. Особенно полезным этот режим может оказаться для миллиметрового диапазона длин волн (частоты 230 ГГц и выше). Дело в том, что на этих частотах атмосфера Земли начинает вносить существенные искажения в принимаемый сигнал, снижая чувствительность телескопов и качество полученных ими данных. В последние годы многочастотный синтез уже применялся на некоторых наземных обсерваториях, однако до недавнего времени не было успешных примеров применения этой методики для наблюдений с космическими телескопами.
В новом исследовании учёные из России и Южной Кореи использовали данные, полученные в 2017 г. в режиме многочастотного синтеза в наблюдениях по программе «Радиоастрон». Их целью стал блазар 0059+581, удалённый от Земли на 12.5 миллиардов световых лет. Вместе с космическим телескопом в многочастотных наблюдениях участвовали обсерватории Танма, Ульсан, Йонсей, Медичина и Торунь. Диапазон частот составил от 18 до 25 ГГц, а максимальная проекция базы – 1.5 земных диаметра. Продолжительность совместных наблюдений составила 48 минут.
Обработка полученных данных показала корректную работу режима многочастотного синтеза обсерватории Радиоастрон. Также анализ результатов продемонстрировал возможность измерить параметры блазара 0059+581 и построить его изображение за непродолжительное время наблюдения.
Полученные результаты подтверждают преимущества метода многочастотного синтеза для радиоастрономических наблюдений. Сейчас планируется, что Телескоп Горизонта Событий (Event Horizon Telescope), а также разрабатываемая космическая обсерватория «Миллиметрон» также будет иметь возможность работать в режиме многочастотного синтеза.
