Быстрое сканирование MeerKAT выявило 49 новых галактик за 3 часа

Звезды рождаются из огромных облаков, состоящих преимущественно из водорода, плавающих в космосе. Астрономы вроде меня изучают этот газ, потому что он помогает нам понять, как формируются и растут звезды и галактики.

Водород излучает слабое свечение, невидимое для человеческого глаза, но его можно наблюдать с помощью телескопа, настроенного на обнаружение радиоизлучения. волны.

Недавно мы с коллегами использовали такой телескоп – радиотелескоп под названием MeerKAT в Южной Африке – для поиска газообразного водорода в конкретной галактике. Мы наблюдали менее трех часов, что довольно мало, поскольку свечение водорода очень слабое.

Когда мы посмотрели на результаты, нас ждал огромный сюрприз. Вместо того, чтобы обнаружить газообразный водород в галактике, на которую мы нацелились, мы обнаружили его не менее чем в 49 ранее неизвестных галактиках. Наши результаты опубликованы в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.

Газ в галактиках

Гигантские газовые облака, в которых рождаются звезды, называются туманности. Когда звезды в конечном итоге умирают, они выбрасывают свой газ в окружающую среду, где он в конечном итоге охлаждается и образует новые туманности.

Галактики подобны огромным фабрикам, где жизненный цикл звезд повторяется снова и снова. Чтобы правильно понять галактики, а также то, как они растут и развиваются, астрономам необходимо учитывать как звезды, так и газ, из которого состоит галактика.

Одна вещь, которая нас особенно интересует, — это «события слияния», когда две галактики сталкиваются. и слиться в одну, более крупную галактику. Эти события также могут повлиять на газ и дать толчок звездообразованию.

Изучение газа часто помогает нам понять историю галактики. Газ часто простирается гораздо дальше, чем звезды в галактиках.

Когда мы видим следы возмущенного газа, это классический признак того, что недавнее слияние или взаимодействие галактик произошло.

Но нам нелегко увидеть галактический газ в оптические телескопы. К счастью, радиотелескопы — отличный инструмент для поиска газообразного водорода.

Радиотелескоп MeerKAT

Радиотелескоп MeerKAT в Южной Африке недавно отметил свой пятый день рождения. Это один из телескопов-следопытов для гораздо более крупной системы Square Kilometer Array (SKA), проекта, строящегося в Южной Африке и Австралии.

MeerKAT уже добился некоторых отличных результатов, обнаружив гигантские радиогалактики. к изучению центра нашей галактики, Млечного Пути.

Совместно с MeerKAT реализуются крупные исследовательские проекты по изучению звездообразующего газообразного водорода в галактиках. К ним относятся обзоры MIGHTEE-HI и LADUMA, последний из которых будет использовать MeerKAT в течение более 3000 часов для поиска в одной части неба газообразного водорода в очень далеких галактиках.

Эти обзоры специально ориентированы на поиск газообразный водород и тщательно планируются и осуществляются с учетом этой цели.

Но это не единственный способ использования MeerKAT. Астрономы также могут предлагать идеи для наблюдений в «открытое время» для решения других научных вопросов или целей.

Вот как произошло это открытие. Я надеялся обнаружить газообразный водород в одной конкретной галактике с помощью MeerKAT, поскольку это наиболее чувствительный телескоп для этих исследований.

Мы не обнаружили газообразный водород в этой галактике, и это было нормально. Мы, астрономы, не всегда находим то, что ищем.

Но когда я просмотрел данные MeerKAT, я заметил некоторый газ, расположенный вдали от целевой галактики. Поэтому мы продолжили исследования.

Используя методы, разработанные для более крупных научных исследований MeerKAT, таких как LADUMA, мы обнаружили гораздо больше газа. Всего мы обнаружили 49 галактик.

Знакомьтесь с 49ers

Каждое обнаружение газа в этих галактиках было совершенно новым. Чуть более чем за два часа наблюдений MeerKAT обнаружил несколько скоплений соседних галактик.

Некоторые из этих соседей даже взаимодействуют друг с другом, как показывает их газовое содержание. Это было совсем не очевидно, просто глядя на оптические изображения звезд.

В одном случае галактика крадет газ у двух галактик-компаньонов и использует его для подпитки собственного звездообразования.

В одном случае галактика крадет газ у двух галактик-компаньонов и использует его для подпитки собственного звездообразования.

p>

Я неофициально назвал эту коллекцию галактик 49ers, отсылая к шахтерам во время золотой лихорадки в Калифорнии в 1849 году.

В то время как MeerKAT провел наблюдения, содержащие 49 золотых самородков, всего за пару часов, а для их отсеивания потребовалось несколько других инструментов.

В их число входил облачный суперкомпьютер ilifu, где мы сократили наблюдения MeerKAT («обработка данных» своего рода предварительная обработка, которая делает необработанные наблюдения полезными) и инструмент визуализации данных под названием CARTA, который мы использовали для первоначального открытия 49 новых галактик.

Мы также исследовали наши данные с помощью iDaVIE-v, программное обеспечение виртуальной реальности для просмотра наборов астрономических данных в 3D. Это программное обеспечение уже использовалось для новых открытий, таких как галактики с полярными кольцами.

Будет найдено больше золотых самородков

Обнаружение 49 новых галактик за такой короткий промежуток времени наблюдения довольно необычно. , даже с таким мощным телескопом, как MeerKAT. Однако мы знаем, что в предстоящих и существующих наблюдениях MeerKAT предстоит обнаружить еще больше галактик.

В некоторых других недавних работах наша команда обнаружила следы газа в более чем 80 галактиках (большинство из которых совершенно новые) в трех отдельные наблюдения MeerKAT. Каждое из этих наблюдений изначально было сосредоточено на одной галактике, как, например, наблюдение «открытого времени», в ходе которого мы обнаружили 49ers.

Что мы обнаружим дальше? Мы не знаем, но с MeerKAT – и, в конечном итоге, с его более мощным преемником, телескопом SKA – мы уверены, что астрономы откроют гораздо больше золотых монет.

Марцин Гловацки, научный сотрудник, Университет Кертина

Это статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.