Forskare har publicerat en ny, detaljerad radiobild av Andromedagalaxen – Vintergatans systergalax – som gör det möjligt för dem att identifiera och studera de regioner i Andromeda där nya stjärnor föds.

Studien – som är den första att skapa en radiobild av Andromeda vid mikrovågsfrekvensen 6,6 GHz – leddes av fysikern Sofia Fatigoni vid University of British Columbia, med kollegor vid Sapienza-universitetet i Rom och det italienska nationella institutet för astrofysik. Den publicerades online i Astronomi och astrofysik .

"Denna bild kommer att tillåta oss att studera Andromedas struktur och dess innehåll mer detaljerat än någonsin varit möjligt, sa Fatigoni, en Ph.D. student vid institutionen för fysik och astronomi vid UBC. "Att förstå naturen hos fysiska processer som äger rum inuti Andromeda gör att vi kan förstå vad som händer i vår egen galax tydligare - som om vi tittade på oss själva utifrån."

Före denna studie, inga kartor som fångar en så stor del av himlen runt Andromedagalaxen hade någonsin gjorts i mikrovågsbandets frekvenser mellan 1 GHz och 22 GHz. I detta intervall, galaxens emission är mycket svag, gör det svårt att se dess struktur. Dock, det är bara i detta frekvensområde som särskilda egenskaper är synliga, så att ha en karta vid just denna frekvens är avgörande för att förstå vilka fysiska processer som sker inuti Andromeda.

För att observera Andromeda vid denna frekvens, forskarna krävde ett radioteleskop med en platta med en stor effektiv yta. För studien, forskarna vände sig till Sardiniens radioteleskop, ett 64 meter fullt styrbart teleskop som kan arbeta vid höga radiofrekvenser.

Det tog 66 timmars observation med Sardiniens radioteleskop och konsekvent dataanalys för forskarna att kartlägga galaxen med hög känslighet. De kunde sedan uppskatta graden av stjärnbildning inom Andromeda, och producera en detaljerad karta som framhävde galaxens skiva som den region där nya stjärnor föds.

"Genom att kombinera denna nya bild med de som tidigare förvärvats, vi har tagit betydande steg framåt för att klargöra naturen hos Andromedas mikrovågsutsläpp och tillåta oss att särskilja fysiska processer som sker i olika regioner av galaxen, sade Dr Elia Battistelli, en professor vid institutionen för fysik vid Sapienza och koordinator för studien.

"Särskilt, vi kunde bestämma andelen utsläpp på grund av termiska processer relaterade till de tidiga stationerna för ny stjärnbildning, och andelen radiosignaler som kan tillskrivas icke-termiska mekanismer på grund av kosmiska strålar som spiralformar i magnetfältet som finns i det interstellära mediet, sa Fatigoni.

För studien, teamet utvecklade och implementerade mjukvara som bland annat gjorde det möjligt att testa nya algoritmer för att identifiera aldrig tidigare undersökta lägre emissionskällor i synfältet runt Andromeda med en frekvens på 6,6 GHz. Från den resulterande kartan, forskare kunde identifiera en katalog med cirka 100 punktkällor, inklusive stjärnor, galaxer och andra objekt i bakgrunden av Andromeda.