在使用无线电波对南方天空进行的最详细的调查中,天文学家已经在银河系之外绘制了大约一百万个以前未被发现的星系。
该快速ASKAP连续调查(或RACS)安置了CSIRO的澳大利亚SKA探路射电望远镜(ASKAP)牢牢国际天文地图上。
尽管过去的调查花了数年时间才能完成,但ASKAP的RACS调查在不到两周的时间内进行了-打破了以前的速度记录。收集的数据所生成的图像比以前的图像灵敏度高出五倍,而其详细程度却是其两倍。
什么是射电天文学?
现代天文学是一个多波长的企业。这是什么意思?
好吧,宇宙中的大多数物体(包括人类)都在宽广的光谱(称为电磁光谱)中发出辐射。这包括可见光和不可见光,例如X射线,紫外线,红外线和无线电波。
要了解宇宙,我们需要观察整个电磁频谱,因为每个波长都携带不同的信息。
无线电波在所有形式的光中具有最长的波长。它们使我们能够研究宇宙中某些最极端的环境,从气体的冷云到超大质量的黑洞。
长波长轻松穿过云层,灰尘和大气层,但需要使用大型天线才能接收。澳大利亚广阔的开放空间(但海拔相对较低)是建造大型射电望远镜的理想之地。
从我们在南半球的位置,我们可以欣赏到银河系中心最壮观的景色。几千年来,土著天文学家已经意识到了这种好处。
重大突破
射电天文学是一个相对较新的研究领域,其历史可以追溯到1930年代。
悉尼大学的莫隆格天空调查是第一张详细的30厘米南部天空射电图,其中包括望远镜从其在南半球的位置所能看到的一切。该调查于2006年完成,花了将近十年的时间才能观察到整个天空的25%,并产生最终的数据产品。
CSIRO的天文学与太空科学部门的团队在短短10天内对83%的天空进行了观测,打破了这一记录。
通过RACS调查,我们生成了903张图像,每个图像需要15分钟的曝光时间。然后,我们将它们组合成一张覆盖整个区域的地图。
对于任何抬头看夜空的人来说,无线电天空的全景图看起来都非常令人惊讶。但是,在我们的照片中,几乎所有亮点都是整个星系,而不是单个恒星。
请在下面进行虚拟导览。
正在研究该目录的天文学家已经发现了大约300万个星系,比莫隆格天空调查中发现的260,000个星系要多得多。
为什么我们需要绘制宇宙图?
我们知道地球上的地图有多重要。它们提供关键的导航帮助,并提供有关地形的信息,这对土地管理非常有用。
同样,天空图为天文学家提供了重要的研究和统计依据。它们可以告诉我们某些星系的行为,例如它们是存在于同伴集群中还是自己漂移。
能够在不到两周的时间内进行全天候调查,为研究提供了许多机会。
例如,对于几天到几个月的时间范围内的无线电天空如何变化知之甚少。现在,我们可以定期重新访问RACS目录中确定的300万个星系,以追踪任何差异。
同样,天文学中一些最大的未解决问题与我们所看到的星系如何变成椭圆形,螺旋形或不规则形状有关。一种流行的理论认为,大型星系通过许多较小星系的合并而生长。
但是此过程的细节难以捉摸,难以与仿真相协调。要了解我们宇宙的130亿年左右的宇宙历史,就需要一架望远镜,它可以在远距离看到并准确地映射发现的一切。
半人马座星系的图像。
巨大的半人马座星系是在RACS调查中捕获的一个椭圆形星系。尽管距离地球有一千万光年,但它是离地球最近的射电星系之一。您可以看到其“强度”由不同的颜色表示。CSIRO,作者提供
高科技使新目标触手可及
CSIRO的RACS调查是一项惊人的进步,这是由于航天技术的飞跃而实现的。该ASKAP射电望远镜,它在2月开始全面运作,去年是专为速度。
CSIRO的工程师开发了称为“相控阵馈源”的创新型无线电接收机和专门用于ASKAP的高速数字信号处理器。正是这些技术提供了ASKAP的广泛视野和快速测量功能。
在接下来的几年中,ASKAP有望在不同的波段进行更敏感的调查。
与此同时,RACS调查目录正在极大地提高我们对无线电天空的了解。对于世界各地的研究人员来说,它将继续是重要的资源。
可以从ASKAP数据档案库下载全分辨率图像。
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