迄今最完整全天域電波地圖 LoTSS-DR3 公開，展現電波天文學威力

利用 LOFAR（低頻陣列），天文學家繪製迄今最完整與詳細的無線電波地圖，並彙整為 LOFAR 兩米巡天資料（LoTSS-DR3），供公眾開放取用。

LoTSS-DR3包含1,370萬個無線電波源，涵蓋88%北天球區域，規模較前次擴大近四倍。這項成就集結國際研究團隊十多年的觀測、大數據處理與科學分析成果。利用LOFAR歐洲研究基礎設施聯盟（LOFAR ERIC）模式的優勢集結優秀人力，以及廣布歐洲與全球的國際站點共同組成全球解析度與靈敏度最高的無線電波陣列之一。

處理數據最大難點是運算軟體挑戰，從望遠鏡低頻率無線電波訊號提取有科學價值的清晰影像需要對抗地球電離層干擾，它會像變形扭曲的鏡面，讓深空影像變得模糊不清。為了修正影像畸形，需要處理總共18.6PB龐大資料，耗費超過2千萬核心小時的算力，還需要開發全新的校準技術。團隊花了多年時間設計、最佳化算法，終於能常態性製作出細膩的低頻影像，甚至能搜尋星系間的微弱訊號。

雖然這項巡天資料才剛開始科學應用，但規模與解析度展現了電波天文學為研究宇宙磁場與能量傳遞新窗口的威力。以下是LoTSS-DR3影像節選：

▲ 仙女座星系（M31）：與肉眼所見漩渦不同，大部分無線電波輻射都與星系中心的超大質量黑洞有關。一個瀰漫的環狀區域表示恆星仍在形成。仙女座星系之外，數百個光點是遙遠的星系，它們都由各自的超大質量黑洞提供能量。（Source：LOFAR surveys collaboration，下同）

▲ 銀河系平面（往天鷹座方向）：可看到巨大的海牛星雲（右下角）及許多其他氣泡狀的超新星殘骸。

▲ 超大質量黑洞與驅動的電波瓣。

▲ 電波星系NGC 315與NGC 383壯觀且扭曲的噴流結構。不同於以往的單獨成像，這張圖以廣域視角對比與背景數百個遙遠星系的空間關係。

未來，LOFAR將硬體升級為LOFAR 2.0，能以更高觀測速度掃描北天球區域，並將角解析度提升至0.3角秒。這意味著將能以顯微鏡級的清晰度在極廣範圍觀察宇宙的無線電脈絡。

• Largest ever radio sky survey maps the universe in unprecedented detail
• The LOFAR Two-metre Sky Survey. VII. Third Data Release

（本文由 台北天文館 授權轉載；首圖來源：LOFAR / ASTRON, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons）