Japoński teleskop wyprodukował nasz najbardziej szczegółowy jak dotąd obraz fal radiowych galaktyki Drogi Mlecznej. Przez 3 lata, 45-metrowy teleskop Nobeyama obserwował Drogę Mleczną przez 1100 godzin, aby stworzyć mapę. Obraz jest częścią projektu o nazwie FUGIN (badanie bezstronnego obrazowania galaktycznego samolotu FOREST za pomocą 45-metrowego teleskopu Nobeyama). Wieloinstytucjonalna grupa badawcza za FUGIN wyjaśniła projekt w Publikacjach Astronomical Society of Japan i na arXiv.
45-metrowy teleskop Nobeyama znajduje się w Obserwatorium Radiowym Nobeyama, niedaleko Minamimaki w Japonii. Teleskop działa tam od 1982 r. I wniósł wiele wkładu w radiową astronomię fal milimetrowych w swoim życiu. Ta mapa została wykonana przy użyciu nowego odbiornika FOREST zainstalowanego na teleskopie.
Kiedy patrzymy na Drogę Mleczną, widać mnóstwo gwiazd, gazu i pyłu. Ale są też ciemne plamy, które wyglądają jak puste przestrzenie. Ale nie są puste; to zimne chmury gazu molekularnego, które nie emitują światła widzialnego. Aby zobaczyć, co dzieje się w tych ciemnych chmurach, potrzebne są radioteleskopy takie jak Nobeyama.
Nobeyama był największym radiowym teleskopem milimetrowym na świecie, kiedy zaczął działać, i zawsze miał świetną rozdzielczość. Ale nowy odbiornik FOREST dziesięciokrotnie poprawił rozdzielczość przestrzenną teleskopu. Zwiększona moc nowego odbiornika pozwoliła astronomom na stworzenie nowej mapy.
Nowa mapa obejmuje obszar nocnego nieba o szerokości 520 pełnych księżyców. Szczegóły tej nowej mapy pozwolą astronomom badać zarówno duże, jak i małe konstrukcje z nowymi szczegółami. FUGIN dostarczy nowe dane na temat dużych struktur, takich jak ramiona spiralne - a nawet całej samej Drogi Mlecznej - aż do mniejszych struktur, takich jak pojedyncze rdzenie chmur molekularnych.
FUGIN to jeden ze starszych projektów Nobeyama. Projekty te mają na celu zebranie podstawowych danych do badań nowej generacji. Aby zebrać te dane, FUGIN zaobserwował obszar obejmujący 130 stopni kwadratowych, co stanowi ponad 80% powierzchni między szerokościami galaktycznymi -1 i +1 stopni oraz długościami galaktycznymi od 10 do 50 stopni i od 198 do 236 stopni. Zasadniczo mapa próbowała objąć 1. i 3. kwadrant galaktyki, aby uchwycić ramiona spiralne, strukturę pręta i molekularny pierścień gazowy.
Celem projektu FUGIN jest zbadanie właściwości fizycznych rozproszonego i gęstego gazu molekularnego w galaktyce. Odbywa się to poprzez jednoczesne gromadzenie danych o trzech izotopach dwutlenku węgla: 2CO, 13CO i 18CO. Badacze byli w stanie zbadać rozkład i ruch gazu, a także właściwości fizyczne, takie jak temperatura i gęstość. A studia już się opłaciły.
FUGIN ujawnił już rzeczy wcześniej ukryte. Obejmują one splątane włókna, które nie były oczywiste w poprzednich badaniach, a także zarówno szerokie, jak i szczegółowe struktury chmur molekularnych. Zaobserwowano także kinematykę gazu cząsteczkowego na dużą skalę, taką jak ramiona spiralne.
Ale głównym celem jest zapewnienie bogatego zestawu danych do przyszłych prac przez inne teleskopy. Należą do nich inne teleskopy radiowe, takie jak ALMA, ale także teleskopy działające w podczerwieni i innych długościach fal. Rozpocznie się to po wydaniu danych FUGIN w czerwcu 2018 r.
Radioastronomia z falą milimetrową jest potężna, ponieważ może „widzieć” rzeczy w kosmosie, których inne teleskopy nie mogą. Jest to szczególnie przydatne do badania dużych, zimnych chmur gazu, w których tworzą się gwiazdy. Te chmury są tak zimne jak -262 ° C (-440 ° F). W tak niskich temperaturach lunety optyczne nie mogą ich zobaczyć, chyba że za nimi świeci jasna gwiazda.
Nawet w tak ekstremalnie niskich temperaturach zachodzą reakcje chemiczne. Powoduje to wytwarzanie cząsteczek, takich jak tlenek węgla, który był przedmiotem projektu FUGIN, ale także innych, takich jak formaldehyd, alkohol etylowy i alkohol metylowy. Cząsteczki te emitują fale radiowe w zakresie milimetrowym, które mogą wykryć radioteleskopy takie jak Nobeyama.
Zdaniem zespołu FUGIN, najwyższym celem projektu FUGIN jest „dostarczenie kluczowych informacji na temat przejścia od gazu atomowego do gazu cząsteczkowego, tworzenia chmur molekularnych i gęstego gazu, interakcji między regionami tworzącymi gwiazdy i międzygwiezdnymi gaz i tak dalej. Zbadamy również zmienność właściwości fizycznych i struktur wewnętrznych chmur molekularnych w różnych środowiskach, takich jak ramię / międzybrojenie i pręt, oraz etap ewolucyjny, mierzony na przykład przez aktywność gwiazdotwórczą. ”
Ta nowa mapa z Nobeyama ma wiele obietnic. Tak bogaty zestaw danych będzie ważnym elementem galaktycznej układanki przez wiele lat. Szczegóły ujawnione na mapie pomogą astronomom uzyskać więcej szczegółów na temat struktur chmur gazowych, ich interakcji z innymi strukturami oraz tego, jak gwiazdy powstają z tych chmur.
