En sammansatt bild som visar vår galax, Vintergatan, stiger över Engineering Development Array vid Murchison Radio-astronomy Observatory i västra Australien. Placeringen av mitten av vår galax är markerad tillsammans med den joniserade vätesignalen (H+) som detekteras från denna himmelsregion. Det vitblåaktiga ljuset visar stjärnorna som utgör Vintergatan och de mörka fläckarna som skymmer detta ljus visar den kalla gasen som är insprängd mellan dem. Kredit:Engineering Development Array bild med tillstånd av ICRAR. Vintergatans bild med tillstånd av Sandino Pusta
För första gången har joniserat väte detekterats vid den lägsta frekvensen någonsin mot mitten av vår galax. Fynden härrör från ett moln som både är väldigt kallt (cirka -230 grader Celsius) och även joniserat, något som aldrig har upptäckts tidigare. Denna upptäckt kan hjälpa till att förklara varför stjärnor inte bildas så snabbt som de teoretiskt skulle kunna.
Dr. Raymond Oonk (ASTRON/Leiden Observatory/SURFsara) ledde denna studie som publiceras idag i MNRAS . Han sa:"Den möjliga förekomsten av kall joniserad gas hade antytts i tidigare arbete, men det är första gången vi tydligt ser det."
Jonisering är en energisk process som avlägsnar elektroner från atomer. Atomen blir elektriskt laddad och kan då kallas en jon. Detta händer vanligtvis i gas som är mycket varm (10 000 grader Celsius) och där atomer lätt kan förlora sina elektroner. Det var därför förbryllande att upptäcka det joniserade vätet från mycket kall gas i detta moln. Normala energikällor, såsom fotoner från massiva stjärnor, inte skulle orsaka detta. Mer exotiska energiformer, som högenergipartiklar skapade i supernovachockvågor och nära svarta hål, är mer benägna att ta ansvar.
Dr Oonk fortsätter:"Denna upptäckt visar att den energi som behövs för att jonisera väteatomer kan tränga djupt in i kalla moln. Sådana kalla moln tros vara bränslet från vilket nya stjärnor föds. i vår galax vet vi att stjärnfödelsetalen är mycket låg, mycket lägre än naivt förväntat. Kanske fungerar energin som observeras här som en stabilisator för kalla moln, och därigenom hindrar dem från att kollapsa på sig själva och bilda nya stjärnor."
Observationen gjordes med Engineering Development Array (EDA), en prototypstation av Square Kilometer Array (SKA), världens största radioteleskop. A/Prof. Randall Wayth (Curtin University/ICRAR) säger:"Denna upptäckt möjliggjordes av den breda bandbredden hos EDA och den extremt radiotysta platsen för Murchison Radio-astronomy Observatory. Den lågfrekventa delen av Square Kilometer Array kommer att byggas kl. denna plats under de kommande åren, så det här utmärkta resultatet ger oss en glimt av vad SKA kommer att vara kapabel till när den väl är byggd."
Dataminskningen leddes av Emma Alexander (University of Manchester) som en del av hennes sommarstudentpraktik på ASTRON:"Det är en mycket spännande tid att komma in i radioastronomi, och det var fantastiskt att arbeta med de första högupplösta spektroskopiska data från denna SKA-prototypstation. Teknikerna som utvecklas för SKA, och de vetenskapliga resultaten som kommer från dem, kommer att vara en drivkraft för min generation av radioastronomer."
