National Science Foundation (NSF) Arecibo Observatory teleskop, verdens største og mest følsomme radioteleskop med enkelt skål, begynder en årelang undersøgelse af fjerne galakser, måske ved at opdage undvigende " mørke galakser ”- galakser, der er blottet for stjerner.
Astronomer ved Arecibo-observatoriet håber, at den nye himmelundersøgelse vil resultere i en omfattende folketælling af galakser i en afstand af 800 millioner lysår fra vores galakse, Mælkevejen, i næsten en sjettedel af himlen - eller ca. 7.000 kvadratgrader.
Søgningen, udført af et internationalt team af studerende og lærde, er den første af en række store Arecibo-undersøgelser, der drager fordel af et teleskopets nye instrument, der blev installeret sidste år, kaldet ALFA (til Arecibo L-Band Feed Array ). Enheden er i det væsentlige et syv pixel-kamera med en hidtil uset følsomhed til at lave radiobilleder af himlen, hvilket giver astronomer mulighed for at indsamle data omkring syv gange hurtigere end i øjeblikket. Projektet er blevet døbt ALFALFA til Arecibo Legacy Fast Alfa Survey.
"Hurtig" henviser ikke til den tid, der er nødvendig for at gennemføre undersøgelsen, som vil kræve tusind timers teleskoptid og et par år at gennemføre, men snarere til den observerende teknik, der består af hurtige svejse af brede skår af himmel.
Undersøgelsen understøttes af National Astronomy and Ionosphere Center (NAIC) ved Cornell University, Ithaca, N.Y., som administrerer Arecibo-observatoriet for NSF. Der ydes desuden støtte gennem forskningsstipendier fra NSF og Brinson Foundation til projektets leder, Cornell professor i astronomi Riccardo Giovanelli, og til Martha Haynes, en Goldwin Smith professor i astronomi ved Cornell.
Giovanelli forklarer, at ALFA fungerer ved radiofrekvenser nær 1420 MegaHertz (MHz), et frekvensområde, der inkluderer en spektral linje udsendt af neutralt atombrint, det mest rigelige element i universet. ALFA opdager denne signatur af brint, der forhåbentlig signaliserer tilstedeværelsen af en uopdaget galakse. Næsten hver tidligere himmelundersøgelse har været af optiske, infrarøde eller røntgenvalgte galakser.
ALFALFA vil være seks gange mere følsom - hvilket betyder, at den vil gå meget dybere i afstand - end den eneste tidligere brintfeltundersøgelse, der blev udført i Australien i slutningen af 1990'erne. ”Det, der har gjort ALFALFA muligt, er færdiggørelsen af den gregorianske opgradering til Arecibo-teleskopet i 1997, som gjorde det muligt at placere fodringsarrays i teleskopets fokale plan og udvide den øjeblikkelige frekvensdækning af teleskopet,” siger han.
Udover at give en omfattende folketælling af det gasformige indhold i det nærmeste univers, vil ALFALFA udforske galakser i grupper og klynger og undersøge effektiviteten, hvormed galakser omdanner gas til stjerner. Hvad der især interesserer astronomer er, at ALFALFA kunne bestemme, om gasrige systemer med lav masse, som ikke har været i stand til at omdanne deres kosmiske materiale til stjerner - de såkaldte mørke galakser - faktisk eksisterer. Da disse galakser, der er stjerneløse, er optisk inerte, håbes det, at de kan opdages ved deres brintsignatur.
Galakseundersøgelsen er mulig nu, fordi ALFA lader teleskopet se syv pletter - syv pixels - på himlen på én gang, hvilket i høj grad reducerer den tid, der er nødvendig for at lave himmelundersøgelser. Den australsk-byggede detektor på Arecibo-radioteleskopet på 305 meter (1.000 fod) giver den billedhastighed og følsomhed, som astronomer har brug for til deres søgning.
Robert Brown, NAIC's direktør, sagde, at en betydelig del af Arecibo-teleskopetiden i de næste par år vil blive afsat til omfattende undersøgelser med ALFA-matrixen, såsom ALFALFA. Det nye undersøgelseskonsortium består af 38 videnskabsfolk fra 10 lande, herunder De Forenede Stater, Frankrig, Det Forenede Kongerige, Italien, Spanien, Israel, Argentina, Chile, Rusland og Ukraine.
Flere af medlemmerne er kandidatstuderende, der vil basere deres ph.d. afhandlinger om ALFALFA-data. Blandt dem er Cornell-studerende Brian Kent, Sabrina Stierwalt og Amelie Saintonge.
Giovanelli siger: ”Mit eneste papir, der blev offentliggjort i et ingeniørtidsskrift, foreslog opførelse af et fodersæt ved det opgraderede Arecibo-teleskop for at udføre brintlinjeanalyser af himlen. Det tog 15 års ventetid, men jeg vil endelig gøre eksperimentet. ”
Original kilde: Cornell News Release
