Et japansk teleskop har produceret vores mest detaljerede radiobølgebillede endnu af Mælkevejen. Over en 3-årig periode observerede Nobeyama 45-meter-teleskopet Mælkevejen i 1100 timer for at fremstille kortet. Billedet er en del af et projekt kaldet FUGIN (FOREST Unbiased Galactic plane Imaging survey med Nobeyama 45-m-teleskopet.) Den multi-institutionelle forskningsgruppe bag FUGIN forklarede projektet i Publications of the Astronomical Society of Japan og på arXiv.
Nobeyama 45 meter teleskopet er placeret ved Nobeyama Radio Observatory, nær Minamimaki, Japan. Teleskopet har været i drift der siden 1982 og har ydet mange bidrag til millimeterbølge radioastronomi i sit liv. Dette kort blev lavet ved hjælp af den nye FOREST-modtager installeret på teleskopet.
Når vi ser op på Mælkevejen, er en overflod af stjerner og gas og støv synlig. Men der er også mørke pletter, der ligner hulrum. Men de er ikke tomrum; det er kolde molekylære skyer, der ikke udsender synligt lys. For at se, hvad der sker i disse mørke skyer, kræves radioteleskoper som Nobeyama.
Nobeyama var det største millimeterbølget radioteleskop i verden, da det startede drift, og det har altid haft stor opløsning. Men den nye FOREST-modtager har forbedret teleskopets rumlige opløsning ti gange. Den nye modtagers øgede magt gjorde det muligt for astronomer at oprette dette nye kort.
Det nye kort dækker et område af nattehimmelen så bredt som 520 fuldmåner. Detaljen på dette nye kort giver astronomer mulighed for at studere både store og små strukturer i nye detaljer. FUGIN vil give nye data om store strukturer som spiralarme - og endda hele Mælkevejen - ned til mindre strukturer som individuelle molekylære skyekerner.
FUGIN er et af arven projekter for Nobeyama. Disse projekter er designet til at indsamle grundlæggende data til næste generations undersøgelser. For at indsamle disse data observerede FUGIN et område, der dækkede 130 kvadrat grader, hvilket er over 80% af arealet mellem galaktiske breddegrader -1 og +1 grader og galaktiske længdegrader fra 10 til 50 grader og fra 198 til 236 grader. Grundlæggende forsøgte kortet at dække galaksen 1. og 3. kvadrant for at fange spiralarme, stangstruktur og molekylær gasring.
Formålet med FUGIN er at undersøge fysiske egenskaber ved diffus og tæt molekylær gas i galaksen. Det gør dette ved samtidig at indsamle data om tre kuldioxidisotoper: 2CO, 13CO og 18CO. Forskere var i stand til at studere fordelingen og bevægelsen af gassen, og også de fysiske egenskaber som temperatur og densitet. Og studiet har allerede betalt sig.
FUGIN har allerede afsløret ting, der tidligere var skjult. De inkluderer sammenfiltrede filamenter, der ikke var indlysende i tidligere undersøgelser, såvel som bredt felt og detaljerede strukturer af molekylære skyer. Kinematik i stor skala af molekylær gas såsom spiralarme blev også observeret.
Men hovedformålet er at tilvejebringe et rigt datasæt til fremtidig arbejde med andre teleskoper. Disse inkluderer andre radioteleskoper som ALMA, men også teleskoper, der opererer i den infrarøde og andre bølgelængder. Dette begynder, når FUGIN-dataene er frigivet i juni, 2018.
Millimeterbølgeradioastronomi er magtfuld, fordi den kan "se" ting i rummet, som andre teleskoper ikke kan. Det er især nyttigt at studere de store, kolde gasskyer, hvor stjerner dannes. Disse skyer er så koldt som -262C (-440F.) Ved temperaturer, som lave, optiske scopes ikke kan se dem, medmindre en lys stjerne skinner bag dem.
Selv ved disse ekstremt lave temperaturer forekommer der kemiske reaktioner. Dette producerer molekyler som kulilte, som var et fokus i FUGIN-projektet, men også andre som formaldehyd, ethylalkohol og methylalkohol. Disse molekyler udsender radiobølger i millimeterområdet, som radioteleskoper som Nobeyama kan registrere.
Det øverste formål med FUGIN-projektet er ifølge teamet bag projektet at “give afgørende oplysninger om overgangen fra atomgas til molekylær gas, dannelse af molekylære skyer og tæt gas, interaktion mellem stjernedannende regioner og interstellar gas osv. Vi vil også undersøge variationen i fysiske egenskaber og indre strukturer i molekylære skyer i forskellige miljøer, såsom arm / interarm og bar, og evolutionsstadiet, for eksempel målt ved stjernedannende aktivitet. ”
Dette nye kort fra Nobeyama har mange løfter. Et rigt datasæt som dette vil være et vigtigt stykke af det galaktiske puslespil i de kommende år. De detaljer, der er afsløret på kortet, vil hjælpe astronomer med at drille mere detaljerede strukturer i gasskyer, hvordan de interagerer med andre strukturer og hvordan stjerner dannes fra disse skyer.
