Сочетание двух телескопов позволяет лучше отслеживать атомарный и молекулярный газ в Млечном Пути

Два мощных телескопа в рамках проекта GLOSTAR создают подробные радиокарты Северной галактической плоскости.

Об этом рассказывают в Институте радиоастрономии Макса Планка (MPIfR).

Проект "Глобальный взгляд на звездообразование в Млечном Пути" (GLOSTAR) предоставляет самые чувствительные на сегодняшний день карты радиоизлучения больших участков Северной галактической плоскости, полученные с помощью Очень большого массива Карла Г. Янского (VLA) в Нью-Мексико в двух различных конфигурациях и 100-метрового радиотелескопа Еффельсберга MPIfR. Поразительный набор новых данных сейчас используется для изучения межзвездной среды в Млечном Пути, а также массивных звезд в периоды их зарождения и смерти.

Вскоре после 50-летия радиотелескопа Еффельсберга, серия из 4 статей на основе данных GLOSTAR теперь опубликована в журнале "Astronomy & Astrophysics":

• Обзор и первые результаты для диапазона галактической долготы 28° < l < 36°;
• Остатки сверхновых в первом квадранте Млечного Пути;
• Исследование метанолового мазера на частоте 6,7 ГГц в Cygnus X;
• Обнаружение в радиоконтинууме молодых звездных объектов в районе Галактического центра.

Хотя такой интерферометр, как VLA, может создавать очень четкие изображения неба, крупномасштабное излучения часто теряется. Однако диффузное радиоизлучение можно восстановить, добавив данные 100-метрового телескопа Еффельсберга, как показано на картинке выше.

"Это наглядно демонстрирует, что телескоп Еффельсберга все еще очень важен, даже после 50 лет эксплуатации", - говорит Андреас Брунталер, ведущий автор первой статьи, в которой дается обзор опроса и описываются сложные примененные методы сокращения данных. Чтобы составить карту полных 145 квадратных градусов опроса, команде пришлось совместить меньшие изображения из почти 50 000 различных позиций. "Нам потребовалось около 700 часов наблюдений с помощью VLA, что сгенерировало почти 40 терабайт необработанных данных", - объясняет Серджо Дзибу, который руководил усилиями по калибровке данных VLA.

Пока часть опроса от Еффельсберга продолжается, данные опроса уже используются для новых и увлекательных научных целей.

Предыдущие опросы обнаружили лишь около 30% ожидаемого количества остатков сверхновых в Млечном Пути. Благодаря беспрецедентной чувствительности опроса GLOSTAR удалось найти 80 новых кандидатов только в данных VLA, удвоив количество в наблюдаемой области. С добавлением данных Еффельсберга это количество, как ожидается, возрастет. "Это важный шаг к решению давней тайны пропавших остатков сверхновых", - объясняет Рохит Докар, докторант MPIfR и ведущий автор второй статьи.

Благодаря увлекательным результатам наземных и космических исследований в субмиллиметровом и дальнем инфракрасном диапазонах длин волн, массивные и холодные сгустки пыли, из которых образуются массивные скопления, теперь обнаружены по всей галактике. В дополнение к этим исследованиям, опрос GLOSTAR предоставляет очень мощные и исчерпывающие изображение как ионизированных, так и молекулярных индикаторов звездообразования в галактической плоскости.

Обзор также охватывает близко расположенный комплекс с звездообразованием Cygnus X. Здесь были обнаружены новые источники по мазерным излучением метанола на частоте 6,7 ГГц. "Линия 6,7 ГГц от метанола находится исключительно в регионах, где образуются очень массивные звезды с массами, не менее 8 солнечных", - говорит Карл Ментен, директор MPIfR, инициатор GLOSTAR. Он обнаружил этот метаноловый мазер, вторую по мощности спектральную линию радиоволн, впервые во внутренне звездной среде ровно 30 лет назад. Хотя все метаноловые мазеры в комплексе Cygnus X связаны с эмиссией пыли, меньше половины источников также обнаружены в радиоконтинууме.

"Эти мазеры являются указателями на звезды на очень ранней стадии эволюции, еще до того, как можно обнаружить радиоизлучение", - объясняет Гизела Ортис Леон из MPIfR, возглавляющая исследования региона Cygnus X. Определение настоящих массивных "прото"-звезд уже давно было целью исследований звездообразований.

В то время, как оптический свет сильно поглощается межзвездной пылью, радиоволны позволяют заглянуть в наиболее центральные области Млечного Пути. Поиск по новой карте континуума, наблюдаемого с VLA по направлению к Галактическому центру, насчет радиоизлучения, связанного с потенциальными молодыми звездными объектами недавно опубликованного каталога, позволяет лучше понять их стадию эволюции.

"Хотя мы обнаруживаем радиоизлучение для большого количества из них, у многих объектов отсутствуют радиопары и пылевая эмиссия, что дает возможность предположить, что они более развиты и уже разогнали свои натальные облака", - сообщает Ганс Нгуен, другой докторант MPIfR, который ведет исследования этих молодых звездных объектов. Связанные радиоисточники позволяют получить дополнительные сведения о скорости звездообразования в Галактическом центре.

Каталогизации большого количества источников также является сложной задачей. Ожидаемое количество источников на полных изображениях GLOSTAR составляет несколько десятков тысяч источников различной природы. "На каждый квадратный градус существует почти 100 источников, и мы используем всю доступную информацию, чтобы их классифицировать", - объясняет Сак Медина, соавтор четырех статей и бывший аспирант MPIfR, который возглавил работу над первым каталогом источников и сейчас готовит каталог полных D-конфигурационных изображений GLOSTAR.

С самого начала MPIfR провел много обширных исследований радионеба, большинство из которых на больших длинах волн. Опросы GLOSTAR - это первый опрос в режиме 4-8 ГГц, который может конкурировать с космическими инфракрасными исследованиями по пространственным масштабам и динамическими диапазонами, и, следовательно, предоставит уникальный набор данных с истинной ценностью наследия для глобального взгляда на звездообразование в нашей галактике.

Радиотелескопы, используемых для наблюдений в рамках проекта GLOSTAR: 100-метровый телескоп Еффельсберга (слева) и 10 антенн Очень большого массива Карла Г. Янского (справа). © Norbert Tacken/MPIfR (Effelsberg telescope); NRAO/AUI/NSF (Very Large Array).

GLOSTAR, Глобальный взгляд на звездообразование в Млечном Пути, использует широкополосные (4-8 ГГц) приемники C-диапазона на VLA и 100-метровый радиотелескоп Еффельсберга для проведения объективного опроса с целью получения характеристик областей звездообразования в Млечном Пути. Этот опрос средней плоскости галактики позволяет выявить контрольные индикаторы ранних фаз образования звезд с большой массой: компактные, ультра- и гиперкомпактные области HII, а также метаноловые (CH3OH) мазеры на частоте 6,7 ГГц, по которым прослеживаются некоторые из самых ранних эволюционных стадий образования звезд большой массы и могут быть использованы для определения точного положения очень молодых звездных объектов, многие из которых все еще глубоко встроены в свой натальный материал. Центр наблюдений находится на частоте 5,8 ГГц, а также охватывает эмиссию формальдегида (H2CO) на 4,8 ГГц и нескольких линий радиорекомбинации (RRL), что ученые собираются представить в следующих публикациях. Наблюдение GLOSTAR проводились с помощью B- и D-конфигураций VLA и 100-метрового телескопа Еффельсберга для крупномасштабной структуры.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.