最新的望远镜可以深入观测星系的“原子”

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天文学家已经获得了我们的星系“邻居”最详尽的氢气射电影像,它所呈现的结构比以往任何时候都更加精确。

最新的望远镜可以深入观测星系的“原子”


研究人员使用了澳大利亚ASKAP(平方公里阵列开拓者)望远镜来拍摄银河系最大的“卫星”之一,小麦哲伦星云迄今为止最详细的无线电波影像。

这颗矮星系的大小大约是银河系的以百分之1,距离地球20万光年,在南半球的夜空中看起来就像一团模糊的气体云。现在,ASKAP在射电波段中展示了小麦哲伦星云的影像,看起来像一种明亮与暗红色交织的炽热混合物,就像奇幻小说中令人不安的血色日落。根据氢原子发射光谱测算,不同的红色显示了每个区域的氢气的含量。

最新的望远镜可以深入观测星系的“原子”

小麦哲伦星系中的原子氢气,由澳大利亚ASKAP望远镜成像。暗红色显示氢气含量低,而橙色和白色彰显了氢元素的富集。

每个星系都由氢原子构成,在星系中聚集着氢气,新的恒星在此诞生。但是一旦等它们形成,强大的恒星风就会把氢原子吹走,当恒星在超新星爆炸中死亡时,这个过程会大大加速。因此,氢气能比恒星或尘埃更能揭示星系扩展的结构。事实上,这张照片显示的是从矮星系的边缘延伸出来的巨大气体丝,它们可能在星系穿过银河系晕时被扫飞。

这张新图片是ASKAP早期成果的一部分,它使用了该设备36个12米天线中的16个。ASKAP位于澳大利亚西部偏远的默奇森河的无线射电天文台,这个地方急需无线电通讯。虽然望远镜还没有完全完成,但是所有的关键部件都在运作。项目经理希望在2018年完成建设。

然而,即使只使用ASKAP阵列的一部分,也能得到比之前用澳大利亚小型天文望远镜阵列拍摄的最清晰的小麦哲伦星系氢气光谱还要锐利三倍的影像。ASKAP的图像也有更高的灵敏度,显示了以前没有发现的暗弱细节,并覆盖了更大的区域,让研究人员可以研究星系与周围环境的相互作用。

最新的望远镜可以深入观测星系的“原子”

位于西澳大利亚的默奇森河无线电天文观测台的ASKAP射电望远镜

SKAP被设计成一种巡天望远镜,它的速度很快——它只需三个晚上33个小时的观测时间就能捕捉到新的星系影像。之前我们为了得到的我们星系邻居的最佳的影像整整花了8个晚上,在此期间天文学家必须将望远镜对准银河系的数百个不同的点以获得整个图像。

内奥米麦克克拉格-格里菲思(澳大利亚国立大学)说:“图中所示的区域的大小大约是满月时的100倍。用ASKAP,我们就能一次性地拍摄到它。相比之下,用新墨西哥州的Jansky甚大阵列需要观测超过500帧才能覆盖同一区域。”

ASKAP准备进行尖端研究,目前已有9项大型调查项目已开始进行。它也是一种用于技术的测试平台,将在平方公里阵列(SKA)中实现。这项耗资18亿美元的国际合作,旨在通过安装超过2000条天线,在澳大利亚和南非的两个地点之间,安装面积超过1平方公里的天线,建造世界上最大的射电望远镜。

项目将在2020年后完成,完成后天文学家期望通过SKA观测重要的科学目标。SKA将帮助天文学家找出最初的恒星和黑洞是形成的原因,了解星系的演化,并在太空中寻找有机分子。SKA甚至会监听人造地外文明的无线电信号(如果有地外文明的话)。

来源:http://www.space.com

译者:赵昌皓

责编:钟天意