Radiokarta över Vintergatan som erhållits av FUGIN -projektet. Topp:Trefärgad (falsk färg) radiokarta över Vintergatan (l =10-50 grader) som erhållits av FUGIN-projektet. Röd, grön, och blått representerar radiointensiteten för 12 CO, 13 CO, och C 18 O, respektive. Andra raden:Infraröd bild av samma region som Spitzer rymdteleskop erhållit. Röd, grön, och blå representerar intensiteten på 24μm, 8μm, respektive 5,8μm radiovågor. Top Zoom-In:Trefärgad radiokarta över Vintergatan (l =12-22 grader) som erhållits av FUGIN-projektet. Färgerna är desamma som den övre bilden. Nedre vänster zoom-in:Förstorad vy över W51-regionen. Färgerna är desamma som den övre bilden. Zoom-in nedre höger:Förstorad vy över M17-regionen. Färgerna är desamma som den övre bilden.
Astronomer har genomfört en storskalig undersökning av det osynliga Vintergatan med Nobeyama 45-m radioteleskop.
När du ser upp på en klar, mörk natt, du kan se Vintergatan med blotta ögat. Om du tar ett fotografi av Vintergatan, du hittar några mörka fläckar med färre stjärnor. På dessa områden, gas- och dammoln i Vintergatan blockerar ljuset från bakgrundsstjärnor. Genom att observera radiovågorna från gasen i dessa moln, astronomer kan studera de osynliga delarna av Vintergatan.
En multinstitutionell forskargrupp använde 45 m teleskopet från 2014 till 2017 för att skapa de mest omfattande och detaljerade radiokartorna över Vintergatan i mänsklighetens historia. Teamet har slutfört kartor som täcker ett område så stort som 520 helmånar med ungefär tre gånger den rumsliga upplösningen från tidigare kartor. Denna karta gör det möjligt för astronomer att studera strukturen hos det interstellära mediet från storskalig struktur på hela Vintergatan till den småskaliga strukturen hos enskilda molekylära molnkärnor som är direkt relaterade till stjärnbildning. Tack vare 45-m teleskopets goda rumsliga upplösning, laget upptäckte många trådstrukturer som inte syntes tydligt på tidigare kartor. Dessa strukturer anses ha viktiga ledtrådar för att förstå hur stjärnor bildas.
Observationsregion för FUGIN -projektet:Stjärnlandskap fotograferat vid Nobeyama Radio Observatory av Norikazu Okabe. FUGIN-observationsområdet (l =10-50 grader) är markerat. Kredit:National Astronomical Observatory of Japan
Denna radiokarta kommer att fungera som en grundläggande datamängd för framtida observationsstudier. Forskarna förväntar sig många upptäckter av forskare runt om i världen baserat på denna karta.
Vintergatan är en sammanslagning av många stjärnor. I de mörka områdena med färre stjärnor, gas och damm skymmer ljuset från bakgrundsstjärnor. Vi kallar dessa områden för mörka moln. Gasen i de mörka molnen kan inte ses i synligt ljus, men kan observeras i radiovågor. Ett stort teleskop har bra rumsupplösning men kan täcka endast en liten del av himlen. Å andra sidan, ett litet teleskop kan täcka ett brett område men har dålig rumslig upplösning och kan inte se den detaljerade strukturen för himlakroppar. Av denna anledning, det är svårt att få observationsdata som samtidigt fångar både Vintergatans storskaliga struktur och den småskaliga strukturen hos molekylära molnkärnor, som är relaterade till stjärnbildning. Med tidigare data, det var utmanande att studera utvecklingen av molekylär gas, materialet för stjärnor. Speciellt för att förstå hur och var stjärnor bildas, en datamängd med bred täckning och hög rumslig upplösning önskades.
FUGIN (FOREST objektiv bildundersökning av galaktiska plan med Nobeyama 45-m teleskop) är ett projekt för att skapa en omfattande bredfältradiokarta över Vintergatan med en aldrig tidigare skådad hög rumsupplösning. Nobeyama 45-m radioteleskop har bra rumsupplösning, och den nya FOREST -mottagaren installerad på teleskopet gör att astronomer kan observera 10 gånger mer effektivt än tidigare. FUGIN godkändes som ett av Nobeyama Radio Observatory äldre projekt för att få ut maximal nytta av dessa fördelar. Syftet med de äldre projekten är att samla in grundläggande data för nästa generations studier. FUGIN observerad för 1, 100 timmar från 2014 till 2017. De observerade områdena täckte 130 kvadratgrader:cirka 83 procent av området mellan galaktiska breddgrader -1 och +1 grader och galaktiska längdgrader från 10 till 50 grader och från 198 till 236 grader. Vinkelupplösningen är cirka 20 bågsekunder, och den radiella hastighetsupplösningen för molekyler är 1,3 km/s. Detta är ungefär 3 gånger högre i rumslig upplösning än tidigare data för Vintergatan. 45-m teleskopet erhöll samtidigt data för tre olika isotoparter av kolmonoxidmolekyler, 12 CO, 13 CO, och C 18 O. Detta gjorde det möjligt för forskarna att studera gasens fysikaliska egenskaper, såsom temperatur och densitet, förutom fördelningen av molekylgasen och dess rörelser.
Analys av data från galaktiska längdgrader från 12 till 22 grader gav upptäckten av tidigare oskiljbara gigantiska molekyltrådar. Många trådstrukturer identifierades runt stjärnbildande regioner som M17 och W51. Dessa strukturer kan ge ledtrådar för att förstå hur ett molekylärt moln drar ihop sig för att bilda stjärnor. Radiokartan som erhålls med detta projekt kommer att släppas i juni 2018. Kartan kommer att vara en grundläggande datamängd för framtida studier av Vintergatan; det kommer att vara användbart inte bara för observationer med ALMA och andra radioteleskop, men också för observationer i infrarött och andra våglängder.
Detta resultat dök upp i Publikationer från Astronomical Society of Japan i oktober 2017.
