Astronomie

Pourquoi a-t-il fallu cinq ans pour « comprendre » comment utiliser des sources d'étalonnage astrométriques pour rendre les images LOFAR floues ?

Pourquoi a-t-il fallu cinq ans pour « comprendre » comment utiliser des sources d'étalonnage astrométriques pour rendre les images LOFAR floues ?

L'univers magnétique caché de Quanta Magazine commence à apparaître est une revue fascinante d'un domaine en évolution rapide de l'astronomie.

Il contient quelques déclarations :

Dans leur article de l'année dernière, van Weeren et 28 co-auteurs ont déduit la présence d'un champ magnétique dans le filament entre les amas de galaxies Abell 399 et Abell 401 de la façon dont le champ redirige les électrons à grande vitesse et autres particules chargées qui le traversent. Au fur et à mesure que leurs trajectoires se tordent dans le champ, ces particules chargées libèrent de faibles «rayonnements synchrotron».

Le signal synchrotron est le plus fort aux basses fréquences radio, ce qui le rend mûr pour la détection par LOFAR, un réseau de 20 000 antennes radio basse fréquence réparties dans toute l'Europe.

L'équipe a en fait recueilli des données du filament en 2014 au cours d'une seule période de huit heures, mais les données ont attendu pendant que la communauté de la radioastronomie passait des années à trouver comment améliorer l'étalonnage des mesures de LOFAR. L'atmosphère terrestre réfracte les ondes radio qui la traversent, de sorte que LOFAR voit le cosmos comme s'il venait du fond d'une piscine. Les chercheurs ont résolu le problème en suivant l'oscillation des "balises" dans le ciel - des émetteurs radio avec des emplacements connus avec précision - et en corrigeant cette oscillation pour brouiller toutes les données. Lorsqu'ils ont appliqué l'algorithme de suppression du flou aux données du filament, ils ont tout de suite vu la lueur des émissions synchrotron.

Le filament entre les amas de galaxies Abell 399 et Abell 401 est également discuté dans Comment détermine-t-on que les rayons X et l'intensité radio proviennent d'un pont de champ magnétique entre deux amas de galaxies ?

Question: Pourquoi exactement a-t-il fallu cinq ans à la communauté de la radioastronomie pour « comprendre » comment améliorer l'étalonnage de ces mesures LOFAR et appliquer des algorithmes de suppression du flou ? Réponses à

suggèrent que la correction des variations spatiales de la vapeur d'eau ou d'autres effets est une chose connue en radioastronomie. Cependant, les discussions à Quelle est l'importance de la réfraction en radioastronomie ? suggèrent que l'ionosphère devient de plus en plus importante à basse fréquence (le "LOF" dans LOFAR) alors peut-être que cela faisait partie du défi ?


Le but du papier n'est pas que non l'étalonnage a déjà été utilisé. Il souligne qu'ils utilisent désormais une méthode et un ensemble de paramètres plus raffinés pour calibrer les données.

C'est en général la procédure habituelle : plus vous collectez de données et plus une mission est longue, mieux vous comprenez votre instrumentation et tous les facteurs externes qui influencent les données que vous collectez - et en particulier la sensibilité aux différentes erreurs systématiques et instrumentales. Ainsi, les données devenant disponibles, vous n'avez que les personnes pour travailler sur les problèmes, souvent des étudiants en licence, en master ou en doctorat. Ainsi, avant la disponibilité de l'instrument et l'analyse détaillée des données, vous ne pouvez effectuer qu'un étalonnage grossier basé sur une connaissance générale du problème. Cinq ans est un intervalle de temps raisonnable et bon deux ont une à deux générations d'étudiants qui y travaillent et obtiennent une bonne image globale qui considère tous les aspects que vous mentionnez (et probablement plus) dans les détails nécessaires et évaluent leur contribution d'une manière qui satisfasse examen scientifique, y compris le processus d'examen.