楠木軒

天文學家剛剛繪製了一百萬個從前未知的星系圖 來參觀一下吧

由 哈愛朵 發佈於 科技

 

天文學家利用無線電波對南方天空進行了迄今為止最詳細的調查,繪製了星河系以外大約100萬個首次發現的星系的地圖。

澳大利亞平方公里天線陣探路器(ASKAP)快速連續的測量(簡稱RACS)將澳大利亞聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)的澳大利亞SKA探路者射電望遠鏡(ASKAP)牢置於國際天文地圖之上。

 

雖然過去的調花費了數十年才完成,但ASKAP的RACS測量只用了不到兩週的時間就完成了,打破了之前的速度記錄。蒐集到的數據生成圖靈敏度比之前的圖像提高了五倍的,細節度也提高了兩倍

現代天文學是一項多波長事業。這是什麼意思呢?

宇宙中的大多數物體(包括人類)發出的輻射是廣譜的,稱為電磁波譜。這包括可見光和不可見光,如X光、紫外線、紅外線和無線電波。

為了瞭解宇宙,我們需要觀察整個電磁波譜,因為每個波長的電磁波都攜帶着不同的信息。

無線電波在所有的形式的光中波長最長。這讓我們能夠探尋宇宙中一些最極端的環境,從冷氣雲到超大的黑洞。

 

長波可以輕鬆穿過雲層、塵埃和大氣層,但需要用大型天線接收。澳大利亞開闊(但海拔相對較低)的空間是建造大型射電望遠鏡的最佳場所。

在我們位於南半球的位置上,可以看到銀河系中心一些最壯觀的景色。數千年來,當地天文學家一直很享受這一好處。

 

射電天文學是一個相對較新的領域,可以追溯至十九世紀30年代

 

第一張詳細的30釐米的南半球天空射電圖來自悉尼大學的莫隆格勒項目,它包含了望遠鏡在南半球所能看到的一切。這項於2006年完成的調查,花費了數十年的時間觀測了25%的天空,併產生了最終的數據。

我們在CSIRO的天文學和空間科學部門團隊在短短十天內勘查了83%的天空,打破了這一記錄。

 

通過RACS的研究,我們生成了903張圖像,每一張都需要十五分鐘的曝光時間。然後我們再將這些圖合併成一張覆蓋整個地區範圍的地圖。

 

由此產生的射電天空全景圖,對於任何仰望夜空的人來説,看起來都會是非常熟悉的。在我們的照片中,幾乎所有的亮點都是整個星系,而不是單個的恆星。

下面進入我們的虛擬之旅吧(在大屏幕上效果更好)。

 

從事編目工作天文學家已經確認了大約300萬個星系,遠超莫隆格勒巡天發現的20萬個星系。

 

我們知道地圖在地球上有多重要。地圖提供了至關重要的導向幫助以及實用於土地管理的地形信息。

 

同樣的,天空圖為天文學家們提供了研究和統計能力的重要背景,可以告訴我們某些星系的動向,比如它們是否存在於伴星系的星系團中,亦或是自己在太空中漂移。

 

能夠在不到兩週的時間內進行全天調查為研究提供了大量的機會。

 

舉個例子,我們幾乎不知道無線電天空是如果在天到月的時間尺度上變化的,但我們現在可以定期重訪RACS目錄中確定的300萬個星系,以追蹤它們之間的差異。

 

此外,天文學中一些最大的未解問題與星系如何變成我們看到的橢圓、螺旋或不規則形狀有關,一個流行的理論認為,大星系是通過與許多小星系合併而成長的。

 

但這一過程的細節難以捉摸,很難與模擬過程相一致。要了解我們宇宙近130億年的歷史,需要一架望遠鏡,它可以看到很遠的距離,並精確地繪製出所發生的的一切。

半人馬星座:RACS勘測中捕捉到的星系,其“強度”用不同的顏色表示。(CSIRO)

 

CSIRO的RACS測量是太空技術巨大飛躍所帶來的驚人進步。ASKAP射電望遠鏡於去年2月全面投入使用,其設計目的是為了提速。

 

CSIRO的工程師們專門為ASKAP開發了名為“相控陣饋電”的創新型無線電接收器和高速數字信號處理器。正是這些技術為ASKAP提供了大範圍的視角和快速測量能力。

 

在接下來的幾年裏,ASKAP有望在不同波段進行更為靈敏的測量。

 

同時,RACS的測量總目極大地提高了我們對無線電天空的認識。它將繼續成為世界各地研究人員的關鍵資源。

 

 

 

 

 

作者: AIDAN HOTAN

FY: 嗆嗆

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