Астрономы разгадали тайну сигналов, поступающих с неба в течение 5 лет

Более запутанным оказалось то, что сигнал двигался по небу.

Команда астрономов, изучавших данные с радиотелескопа Murchison Widefield Array в Западной Австралии, недавно столкнулась с определенной загадкой. Телескоп, предназначенный для наблюдения за радиосигналами, путешествующими по космосу уже более 13 миллиардов лет, обнаружил телевизионный сигнал.

Об этом пишет IFL Science.

Это было удивительно, поскольку телескоп расположен в зоне радиотишины, установленной австралийским правительством, именно для того, чтобы прекратить помехи для радиоастрономии в этом регионе Западной Австралии. Именно поэтому было выбрано это место для телескопа.

И все же в течение пяти лет телевизионный сигнал не исчезал. Что еще удивительнее, астрономы, анализировавшие данные, заметили, что сигнал двигался по небу.

"Тогда нас озарило", — сказал Джонатан Побер, физик из Университета Брауна и руководитель американского исследовательского проекта Murchison Widefield Array. "Мы поняли, что сигнал отбивается от самолета. Мы сказали: "Спорю, что сигнал отбивается от самолета". Мы наблюдали эти сигналы в течение почти пяти лет, и несколько человек предположили, что эти самолеты отражают телевизионные трансляции. Мы поняли, что наконец-то сможем подтвердить эту теорию".

Нежелательные помехи типа этого загрязняют астрономические данные. Представьте, что вы пытаетесь слушать друга, тихо разговаривающего с противоположного конца обеденного стола, в то время как ваш малыш кричит вам в ухо. Когда телескопы улавливают такие сигналы, это может означать, что им приходится отбрасывать эти наблюдения, поскольку трудно отделить то, что вы действительно хотите изучить, от помех.

"Это приводит к тому, что сумасшедшие объемы данных выбрасываются, чтобы не испачкать ни одну часть наблюдений", — добавила аспирантка Брауна Джейд Дюшарм.

В новом исследовании команда попыталась точно определить источник помех, и в процессе определить, были ли это самолеты, как они предполагали. Для этого они использовали коррекцию ближнего поля, то есть настройку телескопа для фокусировки на более близких объектах, и формирование луча – технику для обострения фокуса на ближних источниках помех.

"Использование формирования луча в сочетании с поправками ближнего поля позволяет нам эффективно получить оценку высоты радиоизлучающего объекта ближнего поля, такого как самолет или спутник", – объясняет команда в своем исследовании. "Для нашего целевого наблюдения этот метод позволил нам оценить среднюю высоту объекта примерно до 11,7±0,1 км, что свидетельствует о его вероятной классификации как самолета, поскольку крейсерская высота самолета может варьироваться между 9,4 и 11,6 км. Чтобы подтвердить эту гипотезу, мы использовали угловое перемещение в качестве функции времени в сочетании с измеренной высотой для вычисления скорости, которая, как мы обнаружили, составляет 792±1 км/ч, что также согласуется с крейсерской скоростью самолета".

Кроме того, команда обнаружила, что частотный диапазон отраженного сигнала был связан с австралийским цифровым телевизионным каналом 7. К сожалению, из-за отсутствия бортовых журналов они не смогли точно определить самолет.

"Это ключевой шаг к тому, чтобы сделать возможным вычитание антропогенных помех из данных", — добавил Джонатан Побер. "Точно определив и удалив только источники помех, астрономы смогут сохранить больше своих наблюдений, уменьшить досадную потерю данных и повысить шансы на важные открытия".

Хотя то, что они могут точно определить источник помех очень хорошо, реальная цель состоит в том, чтобы иметь возможность удалять сигналы, которые отражаются от самолетов, оставляя полезные астрономические данные позади. Команда стремится сделать это, а также распространить его на помехи, отраженные от спутников.

Однако, поскольку количество спутников на орбите растет вместе с земными препятствиями, астрономы начинают задумываться над тем, не придется ли перенести радиоастрономию в более спокойную среду, например, на Луну.

"Если мы не можем найти спокойное небо на Земле, возможно, Земля – это не то место, где следует находиться", — добавил Побер. "Что бы мы ни делали, у нас нет другого выбора, кроме как инвестировать в лучшие методы анализа данных для выявления и устранения антропогенных помех".