Japanilainen kaukoputki on tuottanut yksityiskohtaisimman radioaaltokuvasi Linnunradan galaksista. Nobeyama 45-metrinen kaukoputki tarkkaili Linnunrataa 1100 tunnin ajan 3 vuoden aikana kartan tuottamiseksi. Kuva on osa projektia nimeltä FUGIN (FORESTin puolueeton galaktisen tason kuvantamiskatsaus Nobeyama 45 m: n teleskoopilla.) FUGINin takana oleva monialainen tutkimusryhmä selitti projektia Japanin tähtitieteellisen seuran julkaisuissa ja arXivissa.
Nobeyama 45-metrinen kaukoputki sijaitsee Nobeyama Radio Observatory -keskuksessa, lähellä Minamimakia, Japanissa. Teleskooppi on ollut siellä toiminnassa vuodesta 1982, ja se on antanut elämässään monia panoksia millimetriaaltoiseen radioastronomiaan. Tämä kartta tehtiin teleskooppiin asennetun uuden FOREST-vastaanottimen avulla.
Kun katsomme Linnunrataa, näkyy runsaasti tähtiä ja kaasua ja pölyä. Mutta on myös tummia pisteitä, jotka näyttävät tyhjiltä. Mutta ne eivät ole tyhjiä; ne ovat kylmiä molekyylikaasun pilviä, jotka eivät säteile näkyvää valoa. Näiden tummien pilvien tapahtumien näkeminen vaatii radioteleskooppeja, kuten Nobeyama.
Nobeyama oli maailman suurin millimetriaaltoinen radioteleskooppi, kun se aloitti toiminnan, ja sillä on aina ollut erinomainen resoluutio. Mutta uusi FOREST-vastaanotin on parantanut kaukoputken spatiaalista resoluutiota kymmenkertaiseksi. Uuden vastaanottimen lisääntynyt teho antoi tähtitieteilijöille mahdollisuuden luoda uusi kartta.
Uusi kartta kattaa yötaivaan alueen, joka on jopa 520 täysikuuta. Tämän uuden kartan yksityiskohdat antavat tähtitieteilijöille mahdollisuuden tutkia sekä suuria että pienimuotoisia rakenteita uudessa yksityiskohdassa. FUGIN tarjoaa uutta tietoa suurista rakenteista, kuten spiraalivarsista - ja jopa koko Linnunradasta - pienempiin rakenteisiin, kuten yksittäisiin molekyylipilvien ytimiin.
FUGIN on yksi Nobeyaman perintöhankkeista. Nämä hankkeet on suunniteltu keräämään perustietoja seuraavan sukupolven tutkimuksille. Tietoja kerätäkseen FUGIN havaitsi alueen, joka kattaa 130 neliöastetta, mikä on yli 80% alueesta galaktisten leveysasteiden -1 ja +1 asteen ja galaktisten pituuspisteiden välillä 10-50 astetta ja 198-223 astetta. Pohjimmiltaan kartta yritti kattaa galaksin ensimmäisen ja kolmannen neljänneksen, tarttua spiraalivarsiin, tankorakenteeseen ja molekyylisiin kaasurenkaaseen.
FUGIN: n tarkoituksena on tutkia hajotetun ja tiheän molekyylikasun fysikaalisia ominaisuuksia galaksissa. Se tekee tämän keräämällä samanaikaisesti tietoja kolmesta hiilidioksidisotoopista: 2CO, 13CO ja 18CO. Tutkijat pystyivät tutkimaan kaasun jakautumista ja liikettä sekä fysikaalisia ominaisuuksia, kuten lämpötilaa ja tiheyttä. Ja opiskelu on jo maksettu.
FUGIN on jo paljastanut aiemmin piilotetut asiat. Ne sisältävät takertuneita filamentteja, jotka eivät olleet selviä aiemmissa tutkimuksissa, sekä molekyylipilvien sekä laaja-alaiset että yksityiskohtaiset rakenteet. Havaittiin myös molekyylikaasun, kuten spiraalivarsien, suuren mittakaavan kinematiikka.
Mutta päätarkoitus on tarjota rikas tietojoukko muiden kaukoputkien tulevaa työtä varten. Näihin kuuluvat muut radioteleskoopit, kuten ALMA, mutta myös kaukoputket, jotka toimivat infrapuna- ja muilla aallonpituuksilla. Tämä alkaa, kun FUGIN-tiedot julkaistaan kesäkuussa 2018.
Millimetriaaltoradio-astronomia on tehokasta, koska se pystyy “näkemään” avaruudessa asioita, joita muut kaukoputket eivät pysty. Se on erityisen hyödyllinen tutkittaessa suuria, kylmiä kaasupilviä, joissa tähdet muodostuvat. Nämä pilvet ovat yhtä kylmiä kuin -262C (-440F.) Matalassa lämpötilassa optiset skaalat eivät näe niitä, ellei kirkas tähti paista niiden takana.
Jopa näissä erittäin alhaisissa lämpötiloissa tapahtuu kemiallisia reaktioita. Tämä tuottaa molekyylejä, kuten hiilimonoksidia, joka oli FUGIN-projektin painopiste, mutta myös muita, kuten formaldehydiä, etyylialkoholia ja metyylialkoholia. Nämä molekyylit lähettävät millimetrialueella olevia radioaaltoja, jotka Nobeyaman kaltaiset radioteleskoopit voivat havaita.
Projektin takana olevan ryhmän mukaan FUGIN-projektin ylin tavoite on ”tarjota ratkaisevaa tietoa siirtymisestä atomikaasusta molekyylikaasuun, molekyylipilvien ja tiheän kaasun muodostumisesta, tähtiä muodostavien alueiden ja tähtienvälisestä vuorovaikutuksesta kaasu ja niin edelleen. Tutkimme myös molekyylipilvien fysikaalisten ominaisuuksien ja sisäisten rakenteiden muutoksia erilaisissa ympäristöissä, kuten käsivarsi / vuorovaikutus ja palkki, ja esimerkiksi evoluutiovaiheessa, mitattuna tähtiä muodostavalla aktiivisuudella. "
Tämä uusi Nobeyaman kartta sisältää paljon lupauksia. Tällainen rikas tietojoukko on tärkeä pala galaktisen palapelin joukkoon tulevina vuosina. Kartassa paljastetut yksityiskohdat auttavat tähtitieteilijöitä kiusaamaan yksityiskohtaisemmin kaasupilvien rakenteita, miten ne ovat vuorovaikutuksessa muiden rakenteiden kanssa ja kuinka tähdet muodostuvat näistä pilvistä.
