Команда астрономів, які вивчали дані з радіотелескопа Murchison Widefield Array в Західній Австралії, нещодавно зіткнулася з певною загадкою. Телескоп, призначений для спостереження за радіосигналами, які подорожують космосом вже понад 13 мільярдів років, виявив телевізійний сигнал.
Про це пише IFL Science.
Це було дивно, оскільки телескоп розташований в зоні радіотиші, встановленій австралійським урядом саме для того, щоб припинити перешкоди для радіоастрономії в цьому регіоні Західної Австралії. Саме тому було обрано саме це місце для телескопа.
І все ж, протягом п’яти років телевізійний сигнал не зникав. Що ще більш дивно, астрономи, які аналізували дані, помітили, що сигнал рухався небом.
“Тоді нас осяяло”, – сказав Джонатан Побер, фізик з Університету Брауна і керівник американського дослідницького проєкту Murchison Widefield Array. “Ми зрозуміли, що сигнал відбивається від літака. Ми сказали: “Б’юся об заклад, що сигнал відбивається від літака”. Ми спостерігали ці сигнали протягом майже п’яти років, і декілька людей припустили, що це літаки відбивають телевізійні трансляції. Ми зрозуміли, що нарешті зможемо підтвердити цю теорію”.
Небажані перешкоди на кшталт цього забруднюють астрономічні дані. Уявіть, що ви намагаєтесь слухати друга, який тихо розмовляє з протилежного кінця обіднього столу, в той час як ваш малюк кричить вам у вухо. Коли телескопи вловлюють такі сигнали, це може означати, що їм доводиться відкидати ці спостереження, оскільки важко відокремити те, що ви насправді хочете вивчити, від перешкод.
“Це призводить до того, що шалені обсяги даних викидаються, щоб не забруднити жодну частину спостережень”, – додала аспірантка Брауна Джейд Дюшарм.
У новому дослідженні команда спробувала точно визначити джерело перешкод, і в процесі визначити, чи це були літаки, як вони припускали. Для цього вони використовували корекцію ближнього поля, тобто налаштування телескопа для фокусування на ближчих об’єктах, і формування променя – техніку для загострення фокусу на ближніх джерелах перешкод.
“Використання формування променя в поєднанні з поправками ближнього поля дозволяє нам ефективно отримати оцінку висоти радіовипромінювального об’єкта ближнього поля, такого як літак або супутник”, – пояснює команда в своєму дослідженні. “Для нашого цільового спостереження цей метод дозволив нам оцінити середню висоту об’єкта приблизно до 11,7±0,1 км, що свідчить про його ймовірну класифікацію як літака, оскільки крейсерська висота літака може варіюватися між 9,4 і 11,6 км. Щоб підтвердити цю гіпотезу, ми використали кутове переміщення як функцію часу в поєднанні з виміряною висотою для обчислення швидкості, яка, як ми виявили, становить 792±1 км/год, що також узгоджується з крейсерською швидкістю літака”.
Крім того, команда виявила, що частотний діапазон відбитого сигналу був пов’язаний з австралійським цифровим телевізійним каналом 7. На жаль, через відсутність бортових журналів вони не змогли точно визначити літак.
“Це ключовий крок до того, щоб зробити можливим віднімання антропогенних перешкод з даних”, – додав Джонатан Побер. “Точно визначивши і видаливши лише джерела перешкод, астрономи зможуть зберегти більше своїх спостережень, зменшити прикру втрату даних і підвищити шанси на важливі відкриття”.
Хоча те, що вони можуть точно визначити джерело перешкод, дуже добре, реальна мета полягає в тому, щоб мати можливість видаляти сигнали, які відбиваються від літаків, залишаючи корисні астрономічні дані позаду. Команда прагне зробити це, а також поширити його на перешкоди, відбиті від супутників.
Однак, оскільки кількість супутників на орбіті зростає, разом із земними перешкодами, астрономи починають замислюватися над тим, чи не доведеться перенести радіоастрономію в більш спокійне середовище, наприклад, на Місяць.
“Якщо ми не можемо знайти спокійне небо на Землі, можливо, Земля – це не те місце, де варто перебувати”, – додав Побер. “Що б ми не робили, у нас немає іншого вибору, окрім як інвестувати в кращі методи аналізу даних для виявлення та усунення антропогенних перешкод”.
Останні відкриття, технологічні прориви, дослідження та інновації, що змінюють світ. Дізнавайтеся про найважливіші досягнення в галузях фізики, біології, космосу й медицини – у розділі «Наука».