Гигантская радиокарта показывает наш Млечный Путь в совершенно новом свете

Млечный Путь — это богатая и сложная среда. Мы видим его как светящуюся линию, протянувшуюся по ночному небу и состоящую из бесчисленных звезд.

Но это всего лишь видимый свет. Наблюдение неба другими способами, например с помощью радиоволн, дает гораздо более тонкую картину — полную заряженных частиц и магнитных полей.

На протяжении десятилетий астрономы использовали радиотелескопы для исследования нашей галактики. Изучая свойства объектов, находящихся в Млечном Пути, мы можем лучше понять его эволюцию и состав.

По теме: Прибыла самая большая карта Вселенной, и вы можете наблюдать за звездами, как никогда раньше

Наше исследование, опубликованное сегодня в Публикациях Астрономического общества Австралии, дает новое представление о структуре галактической плоскости нашей галактики.

Наблюдение всей галактики небо

Чтобы показать радионебо, мы использовали Murchison Widefield Array, радиотелескоп в глубинке Австралии, состоящий из 4096 антенн, разбросанных на нескольких квадратных километрах. Массив одновременно наблюдает за обширными участками неба, что позволяет быстро составить карту галактики.

frameborder=»0″allowfullscreen=»allowfullscreen» data-mce-fragment=»1″>

В период с 2013 по 2015 год массив использовался для наблюдения всего неба южного полушария в рамках исследования Галактического и Внегалактического всего неба MWA (или GLEAM). Это исследование охватило широкий диапазон радиоволн.

Благодаря широкому диапазону частот GLEAM астрономы получили первую «цветную радиокарту» неба, включая саму галактику. Он выявил рассеянное свечение галактического диска, а также тысячи далеких галактик и областей, где рождаются и умирают звезды.

Благодаря обновлению массива в 2018 году мы наблюдали небо с более высоким разрешением и чувствительностью, в результате чего был создан обзор GLEAM-eXtended (GLEAM-X).

Большая разница между двумя обзорами заключается в том, что GLEAM может обнаружить общую картину, но не детали, в то время как GLEAM-X видит детали, но не детали. общую картину.

Красивая мозаика

Чтобы запечатлеть и то, и другое, наша команда использовала новую технику визуализации, называемую сеткой домена изображения. Мы объединили тысячи наблюдений GLEAM и GLEAM-X, чтобы сформировать одну огромную мозаику галактики.

Поскольку два исследования наблюдали небо в разное время, было важно внести поправку на ионосферные искажения – сдвиги радиоволн, вызванные неравномерностями в верхних слоях атмосферы Земли. В противном случае эти искажения сместят положение источников между наблюдениями.

Алгоритм применяет эти поправки, плавно выравнивая и суммируя данные за разные ночи. Для этого потребовалось более 1 миллиона часов обработки на суперкомпьютерах в Центре суперкомпьютерных исследований Поузи в Западной Австралии.

Результатом стала новая мозаика, охватывающая 95% Млечного Пути, видимого из южного полушария, и охватывающая радиочастоты от 72 до 231 МГц. Большим преимуществом широкого диапазона частот является возможность видеть различные источники с их «цветом радио» в зависимости от того, создаются ли радиоволны космическими магнитными полями или горячим газом.

Излучение, возникающее в результате взрыва мертвых звезд, отображается оранжевым цветом. Чем ниже частота, тем ярче. Между тем регионы, где рождаются звезды, сияют синим цветом.

Эти цвета позволяют астрономам с первого взгляда различать различные физические компоненты галактики.

Новый радиопортрет Млечного Пути представляет собой самую чувствительную карту с самой широкой областью на этих низких частотах на сегодняшний день.

Это позволит выполнить множество задач галактической науки: от открытия и изучения слабых и старых остатков звездных взрывов до картирования энергетических космических объектов. лучи, пыль и зерна, которые доминируют в звездной среде.

По теме: Новая миссия НАСА создаст самую красочную 3D-карту всего неба

Мощность этого изображения не будет превзойдена до тех пор, пока новый телескоп SKA-Low не будет завершен и введен в эксплуатацию, который в конечном итоге станет в тысячи раз более чувствительным и с более высоким разрешением, чем его предшественник, Murchison Widefield Array.

До этого обновления еще несколько лет. На данный момент это новое изображение является вдохновляющим предварительным просмотром чудес, которые однажды откроет полная версия SKA-Low.

Сильвия Мантованини, кандидат наук по астрономии, Университет Кертина, и Наташа Херли-Уокер, радиоастроном, Университет Кертина

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