Kolory niewidzialne dla ludzkiego oka
Silvia Mantovanini z International Centre for Radio Astronomy Research przy Curtin University spędziła osiemnaście miesięcy na tworzeniu tego niezwykłego obrazu naszej galaktyki. Praca wymagała połączenia danych z teleskopu Murchison Widefield Array, zlokalizowanego w odległym regionie Australii Zachodniej.
Ten żywy obraz dostarcza niezrównanej perspektywy naszej galaktyki w niskich częstotliwościach radiowych. Zapewnia cenne spostrzeżenia na temat ewolucji gwiazd, w tym ich formowania się w różnych regionach galaktyki, tego, jak oddziałują z innymi obiektami niebieskimi, i ostatecznie ich zaniku – tłumaczy autorka
Proces tworzenia mapy nie należał do prostych. Badacze musieli połączyć informacje z dwóch oddzielnych projektów obserwacyjnych: GLEAM oraz GLEAM-X. Co ciekawe, prawie połowa zgromadzonych danych nie nadawała się do wykorzystania ze względu na problemy z jakością. Pozostałe informacje wymagały przetworzenia przez superkomputery przez ponad milion godzin. Nowa mapa obejmuje obszar około 3800 stopni kwadratowych południowego nieba. Dla porównania, całe niebo liczy niecałe 42 tysiące stopni kwadratowych, co pokazuje skalę przedsięwzięcia. Precyzja pomiarów robi wrażenie – pozycje źródeł określono z dokładnością do jednej sekundy łuku, a wiarygodność całego katalogu sięga 99,4%. Na mapie zidentyfikowano niemal 98 tysięcy różnych źródeł emisji radiowej. Wśród nich znalazły się pulsary, mgławice planetarne, obszary zjonizowanego wodoru oraz odległe galaktyki. Każdy z tych obiektów opowiada fragment historii naszego kosmicznego otoczenia.
Miejsca narodzin i śmierci gwiazd
Unikalność tej mapy polega na jej zdolności do ukazywania struktur, które zwykle pozostają niewidoczne. Niskie częstotliwości radiowe rejestrują rozproszoną emisję z rozległych obiektów, niemożliwych do zaobserwowania przy wyższych częstotliwościach.
Można wyraźnie zidentyfikować pozostałości po eksplodowanych gwiazdach, reprezentowane przez duże czerwone okręgi. Mniejsze niebieskie regiony wskazują na gwiezdne żłobki, gdzie aktywnie formują się nowe gwiazdy – dodaje Mantovanini
Czerwone obszary przedstawiają gaz rozrzucony przez wybuchy supernowych – gwiazd kończących życie w spektakularny sposób. Niebieskie plamy wskazują miejsca, gdzie rodzą się nowe gwiazdy, otoczone obłokami zjonizowanego wodoru. W pewnym sensie patrzymy więc na wizualną opowieść o cyklu życia gwiazd w Drodze Mlecznej. Co intrygujące, w kierunku centrum galaktyki zaobserwowano nieoczekiwanie dużą liczbę źródeł o charakterystycznym widmie. Może to sugerować obecność wielu nieznanych wcześniej pulsarów ukrytych w gęstym centralnym regionie.
Co przyniesie przyszłość?
Natasha Hurley-Walker, współautorka projektu, zwraca uwagę na znaczenie badań w niskich częstotliwościach:
Ten niskoczęstotliwościowy obraz pozwala nam odkryć duże struktury astrofizyczne w naszej galaktyce, które są trudne do zobrazowania w wyższych częstotliwościach. Nigdy wcześniej nie opublikowano niskoczęstotliwościowego obrazu całego Południowego Planu Galaktycznego, co czyni to ekscytującym kamieniem milowym w astronomii.
Obecna mapa to jednak zaledwie przedsmak tego, co może nadejść. W ciągu najbliższej dekady w Australii Zachodniej ma powstać teleskop SKA-Low – część międzynarodowego projektu Square Kilometre Array Observatory. Będzie to największy radioteleskop na świecie, zdolny do tworzenia obrazów o jeszcze lepszej czułości i rozdzielczości. Sukces projektu nie polegał na nagłym przełomie, ale na cierpliwym gromadzeniu i analizie danych przez wiele lat. Trzeba jednak pamiętać, że każde nowe narzędzie obserwacyjne, choć poszerza naszą wiedzę, jednocześnie ujawnia kolejne niewiadome. W kosmosie, jak się wydaje, im więcej wiemy, tym wyraźniej widzimy, jak wiele jeszcze zostało do odkrycia.