天文学家刚刚绘制了一百万个从前未知的星系图 来参观一下吧

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天文学家利用无线电波对南方天空进行了迄今为止最详细的调查,绘制了星河系以外大约100万个首次发现的星系的地图。

澳大利亚平方公里天线阵探路器(ASKAP)快速连续的测量(简称RACS)将澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的澳大利亚SKA探路者射电望远镜(ASKAP)牢置于国际天文地图之上。

虽然过去的调花费了数十年才完成,但ASKAP的RACS测量只用了不到两周的时间就完成了,打破了之前的速度记录。搜集到的数据生成图灵敏度比之前的图像提高了五倍的,细节度也提高了两倍

什么是射电天文学

现代天文学是一项多波长事业。这是什么意思呢?

宇宙中的大多数物体(包括人类)发出的辐射是广谱的,称为电磁波谱。这包括可见光和不可见光,如X光、紫外线、红外线和无线电波。

为了了解宇宙,我们需要观察整个电磁波谱,因为每个波长的电磁波都携带着不同的信息。

无线电波在所有的形式的光中波长最长。这让我们能够探寻宇宙中一些最极端的环境,从冷气云到超大的黑洞。

长波可以轻松穿过云层、尘埃和大气层,但需要用大型天线接收。澳大利亚开阔(但海拔相对较低)的空间是建造大型射电望远镜的最佳场所。

在我们位于南半球的位置上,可以看到银河系中心一些最壮观的景色。数千年来,当地天文学家一直很享受这一好处。

一颗恒星的突破

射电天文学是一个相对较新的领域,可以追溯至十九世纪30年代

第一张详细的30厘米的南半球天空射电图来自悉尼大学的莫隆格勒项目,它包含了望远镜在南半球所能看到的一切。这项于2006年完成的调查,花费了数十年的时间观测了25%的天空,并产生了最终的数据。

我们在CSIRO的天文学和空间科学部门团队在短短十天内勘查了83%的天空,打破了这一记录。

通过RACS的研究,我们生成了903张图像,每一张都需要十五分钟的曝光时间。然后我们再将这些图合并成一张覆盖整个地区范围的地图。

由此产生的射电天空全景图,对于任何仰望夜空的人来说,看起来都会是非常熟悉的。在我们的照片中,几乎所有的亮点都是整个星系,而不是单个的恒星。

下面进入我们的虚拟之旅吧(在大屏幕上效果更好)。

从事编目工作天文学家已经确认了大约300万个星系,远超莫隆格勒巡天发现的20万个星系。

我们为什么需要绘制宇宙地图?

我们知道地图在地球上有多重要。地图提供了至关重要的导向帮助以及实用于土地管理的地形信息。

同样的,天空图为天文学家们提供了研究和统计能力的重要背景,可以告诉我们某些星系的动向,比如它们是否存在于伴星系的星系团中,亦或是自己在太空中漂移。

能够在不到两周的时间内进行全天调查为研究提供了大量的机会。

举个例子,我们几乎不知道无线电天空是如果在天到月的时间尺度上变化的,但我们现在可以定期重访RACS目录中确定的300万个星系,以追踪它们之间的差异。

此外,天文学中一些最大的未解问题与星系如何变成我们看到的椭圆、螺旋或不规则形状有关,一个流行的理论认为,大星系是通过与许多小星系合并而成长的。

但这一过程的细节难以捉摸,很难与模拟过程相一致。要了解我们宇宙近130亿年的历史,需要一架望远镜,它可以看到很远的距离,并精确地绘制出所发生的的一切。

半人马星座:RACS勘测中捕捉到的星系,其“强度”用不同的颜色表示。(CSIRO)

高科技使新目标触手可及

CSIRO的RACS测量是太空技术巨大飞跃所带来的惊人进步。ASKAP射电望远镜于去年2月全面投入使用,其设计目的是为了提速。

CSIRO的工程师们专门为ASKAP开发了名为“相控阵馈电”的创新型无线电接收器和高速数字信号处理器。正是这些技术为ASKAP提供了大范围的视角和快速测量能力。

在接下来的几年里,ASKAP有望在不同波段进行更为灵敏的测量。

同时,RACS的测量总目极大地提高了我们对无线电天空的认识。它将继续成为世界各地研究人员的关键资源。

作者: AIDAN HOTAN

FY: 呛呛

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