天文學家剛剛繪製了100萬個以前未知的星系

2020-12-27 科技領航人

在使用無線電波對南方天空進行的最詳細的調查中,天文學家已經在銀河系之外繪製了大約一百萬個以前未被發現的星系。

快速ASKAP連續測量(或RACS)已將CSIRO的澳大利亞SKA探路者射電望遠鏡(ASKAP)測量得出的星系牢牢地置於國際天文學星圖上。

儘管過去的天空調查測量花費了數年的時間,但ASKAP的RACS調查在不到兩周的時間內進行——打破了以往的速度記錄。收集的數據所生成的圖像比以前的圖像靈敏度高出五倍,而其詳細程度卻是其兩倍。

什麼是射電天文學?

現代天文學是一個多波長的事業。這是什麼意思?

好吧,宇宙中的大多數物體(包括人類)都會發出稱為電磁波譜的廣譜輻射。這包括可見光和不可見光,例如X射線、紫外線、紅外線和無線電波。要了解宇宙,我們需要觀察整個電磁光譜,因為每個波長承載不同的信息。

無線電波在所有形式的光中具有最長的波長。它們使我們能夠研究宇宙中某些最極端的環境,從氣體的冷雲到超大質量的黑洞。

長波長輕鬆穿過雲層、灰塵和大氣層,但是需要使用大型天線才能接收。澳大利亞廣闊的開放空間(但海拔相對較低)是建造大型射電望遠鏡的理想之地。

從我們在南半球的位置,我們可以欣賞到銀河系中心最壯觀的景色。幾千年來,天文學家已經意識到了這種好處。

重大突破

射電天文學是一個相對較新的研究領域,其歷史可以追溯到1930年代。

雪梨大學的Molonglo天空測量圖是第一張詳細的30cm南部天空射電圖,其中包括望遠鏡從其在南半球的位置所能看到的一切。該調查於2006年完成,花了將近十年的時間才能觀察到整個天空的25%,並產生最終的數據產品。

CSIRO的天文學與太空科學部門的團隊在短短10天內對83%的天空進行了觀測,打破了這一記錄。通過RACS調查,我們生成了903張圖像,每個圖像需要15分鐘的曝光時間。然後,我們將它們組合成一張覆蓋整個區域的地圖。

對於任何抬頭看夜空的人來說,無線電天空的全景圖看起來都非常令人驚訝。但是,在我們的照片中,幾乎所有亮點都是整個星系,而不是單個恆星。

正在研究該目錄的天文學家已經發現了大約300萬個星系,比Molonglo天空調查中發現的260,000個星系要多得多。

為什麼我們需要繪製宇宙圖?

我們知道地球上的地圖有多重要。它們提供重要的導航幫助,並提供有關地形的信息,這對土地管理非常有用。

同樣,天空圖為天文學家提供了重要的研究和統計依據。它們可以告訴我們某些星系的行為,例如它們是存在於同伴集群中還是自己漂移。能夠在不到兩周的時間內進行全天候調查,為研究提供了許多機會。

例如,對於幾天到幾個月的時間範圍內的無線電天空如何變化知之甚少。現在,我們可以定期重新訪問RACS目錄中確定的300萬個星系,以追蹤任何差異。

同樣,天文學中一些最大的未解決問題與我們所看到的星系如何變成橢圓形,螺旋形或不規則形狀有關。一種流行的理論認為,大型星系通過許多較小星系的合併而生長。

但是此過程的細節難以捉摸,難以與仿真相協調。要了解我們約130億年的宇宙宇宙歷史,就需要一架望遠鏡,該望遠鏡可以在遠距離看到並準確地映射發現的一切。

高科技使新目標觸手可及

CSIRO的RACS調查是人類天文研究中的一項驚人的進步,這是由於航天技術的飛躍而實現的。ASKAP射電望遠鏡於去年2月份全面投入使用,旨在提高速度。

CSIRO的工程師開發了稱為「相控陣饋送」的創新型無線電接收機和專門用於ASKAP的高速數位訊號處理器。正是這些技術提供了ASKAP的廣泛視野和快速測量功能。

在接下來的幾年中,ASKAP有望在不同的波段進行更敏感的調查。與此同時,RACS調查目錄正在極大地提高我們對無線電天空的了解。 對於世界各地的研究人員來說,它將繼續是重要的資源。

相關焦點

  • 重大的突破,天文學家繪製了100萬個以前不為人知的星系
    天文學家已經繪製出銀河系以外大約100萬個以前未被發現的星系,這是迄今為止利用無線電波對南部天空進行的最詳細的觀測。雪梨大學的莫龍洛天空調查小組繪製了第一張詳細的30釐米南天射電圖,其中包括瞭望遠鏡在南半球所能看到的一切。這項調查於2006年完成,用了將近10年的時間觀察了整個天空的25%,並產生了最終的數據產品。CSIRO的天文學與太空科學部門的團隊在短短10天內對83%的天空進行了觀測,打破了這一記錄。
  • 天文學家新發現100萬個星系
    ·天文學·天文學家新發現100萬個星系圖片來源:CSIRO以往的射電巡天計劃一般需要數年才能完成,但是澳大利亞平方千米陣探路者(ASKAP)本次南天的射電巡天圖像靈敏度和解析度分別是先前巡天計劃的5倍和2倍,並發現了大約100萬個新的星系。你可以複製連結到瀏覽器進入3D全景模式手動觀看一些星系特徵。ASKAP去年2月投入使用,由36個蝶形天線組成,每個口徑12米,分布在澳大利亞西部瓦加裡人的領地上,天線之間最遠間隔6千米。
  • 天文學家繪製三維地圖
    天文學家通過追蹤遍布銀河系的數千顆大的脈動變星,繪製出了迄今為止最精確的銀河系地圖。從地圖上看,由無數恆星組成的星系盤並非扁平,而很明顯是彎曲的、扭曲的。這張地圖全面展示了銀河繫結構:由四個大的螺旋型枝節和一個條狀的核心區域組成的星系盤。
  • 星系有10萬光年的「眼睛」?宇宙最奇怪的9個星系讓你大開眼界!
    據目前統計,宇宙中大約有1000億至2000億個星系。如此龐大的數字,你完全可以想像其中必然有一些特殊的存在,甚至可能顛覆我們的想像。比如在我們的銀河系之外,有形狀像水母的星系,有吞噬其他星系的星系,還有那些似乎缺少遍及宇宙其餘部分的暗物質的星系。
  • 最新研究表明:銀河系還有100個「衛星星系」未被發現!
    科學家們還提取了這些星系周圍暗物質光暈的信息,並預測銀河系將擁有另外100個等待發現非常暗的衛星星系。這是一項由費米國家加速器實驗室和芝加哥大學領導繪製天空地圖的開創性努力。
  • 英國天文學家公布銀河系最詳細的地圖
    劍橋大學的專家領導了20億顆恆星的宇宙地圖集的創建,他們相信這些地圖集可以揭示我們的星系是如何誕生的,以及在遙遠的將來會發生什麼。 詳細的地圖是根據歐空局蓋亞飛行任務的最新數據繪製的,該任務有兩顆衛星距離地球93萬英裡,測量整個銀河系恆星物體之間的距離。
  • 矩形星系,它的發現讓天文學家們眼前一亮
    2012年3月21日日,天文學家發現了一個形狀罕見的星系,該星系整體呈長方形,酷似一顆璀璨耀眼的磚石。天文學家在一個由250個星系組成的星系團中發現了這個形狀奇特的星系,該星系據地球約7000萬光年。科學人員分析,這個星系可能是由兩個螺旋星雲相撞產生的。天文學家表示,宇宙中的大多數星系主要是三種形狀的,包括球狀、圓盤狀和不規則形狀。這個罕見的矩形星系可以說是一個特例,它的發現讓天文學家們「眼前一亮」。矩形星系英文名稱是NGC 6822,距離球地約150光年,位於人馬座。
  • 100億年前,銀河系吃了蓋亞星系
    圖源:美國航天局/歐空局/哈勃,CC BY-SA 3.0 IGO一個新的觀測和模型顯示, 大約在100億年前,銀河系與一個較小的、鄰近的星系合併,並且達到了現在的狀態。在西班牙拉古納大學天體物理學家卡梅·加拉爾Carme Gallar帶領下,他和一些研究人員利用了歐洲航天局蓋亞空間觀測站的測量數據,該觀測站於2013年發射,專門用於繪製恆星的位置地圖,達到的精度前所未有。
  • 600萬顆恆星移動呈蝸牛螺旋狀,天文學家:一星系曾與銀河系碰撞
    我們銀河系的歷史比以前想像的更加動蕩。天文學家發現,數億年前銀河系經歷了一次近距離碰撞,因此攪動了圓盤內數百萬顆恆星的運動。該研究本周發表在《 自然》雜誌上。從地球上看去,銀河系看起來是夜空中一條明亮的星河。
  • 宇宙中最奇特的15個星系
    天文學家一直懷疑,像銀河系這樣的大質量星系之所以隨著時間的推移變得如此之大,是因為吞噬了周圍更小星系的恆星。而2019年的一項研究指出,在100億年間,銀河系的鄰居仙女星系也以「貪吃」而著稱——它一直在吞噬比它更小的星系,其中就包括銀河系的一個「姐妹」。
  • 南京大學和美國哈佛-斯密松天體物理中心的天文學家協作,繪製出迄今為止在科學上最精確的銀河繫結構圖
    該團隊用甚長基線幹涉(Vary long baseline Interferometry)技術精確測量位於銀盤上近200個大質量恆星形成區的距離和自行,得到銀河系旋臂的結構、太陽系的位置以及它繞銀河系中心旋轉的速度,繪製出尺度為10萬x 10萬光年的全新銀河繫結構圖。
  • 天文學家發現約是134億年前形成星系,距離大爆炸僅4億年
    即使這樣,天文學家仍然不確定早期宇宙的樣子,因為這個時期與宇宙的「黑暗時代」相吻合。因此,天文學家不斷開發其儀器的極限,以查看最早的星系何時形成。多虧了國際天文學家團隊的新研究,我們發現了迄今為止在我們的宇宙中觀測到的最古老和最遙遠的星系GN-z11。
  • 天文學家發現迄今為止最古老、最遙遠的星系
    即便如此,天文學家仍然不確定早期宇宙是什麼樣子的,因為這段時期正好與宇宙的「黑暗時代」相吻合。因此,天文學家不斷探索儀器的極限,希望觀測最早的星系是何時形成的。根據一個國際天文學家團隊的最新研究,我們發現了宇宙中迄今為止觀測到的最古老、最遙遠的星系(GN-z11)。
  • 天文學家根據斯隆數字天空勘測提供的新數據繪製宇宙星系圖
    斯隆數字天空勘測(SDSS-V)的第五代產品正在為範德比爾特大學的天文學家和其他項目成員收集有關我們宇宙的數據,以用於探索遙遠星系和超大質量黑洞的形成,並繪製宇宙星系圖。圖註:斯隆數字天空勘測的第五代版本在本月初進行了首次觀測。
  • 宇宙中最大的星系,比銀河系要大幾十萬倍,宇宙一直讓我們感慨
    銀河系是一個螺旋星系中的棒旋星系。星星,氣體,我們更熟悉,跳躍。現在我們知道這些條件對銀河系的使用是什麼,IC1101,完全滿足。老實說,天文學家現在對這方面了解不多。銀河系是一個典型的中型旋渦星系。在人類所知的最大數量的星系前面,並不是真正意義上的。 正如我們之前所說,星系可以根據不同的形狀分為橢圓星系、旋渦星系和不規則星系。
  • 天文學家創造了一個新的「宇宙星空圖」
    天文學家創造了一個新的、如谷歌地圖式的「宇宙星空圖集」,其中包括銀河系以外尚未發現的一百萬個星系。天文學家使用一種新型的大型望遠鏡,具有獨特的廣角視野,這使他們能夠在短短300個小時內捕獲300萬個星系的圖像,這種調查類型,以前需要十多年才能完成。該天文學家團隊創建了類似於夜空的「谷歌宇宙星空地圖」的互動工具,可以與之交互並用於查看已知宇宙中遙遠部分的細節。
  • 這隻「蝌蚪」星系比銀河系還大,科學家:它的尾巴長為50萬光年
    這隻「蝌蚪」星系比銀河系還大,科學家:它的尾巴長為50萬光年文/猿飛日月想必很多讀者朋友都見過池塘裡的蝌蚪,它們雖然體積很小,長得黑黢黢的,但是,只要他們能在池塘裡自由自在的遊著,那麼這也證明了這片池塘還算乾淨,以前小時候還能看到蝌蚪,現在卻很少看到蝌蚪了,這是否也證明著我們人類的生存環境正在不斷的惡化呢?
  • NASA發現超大星系團 可裝下100個銀河系(圖)
    【搜狐科學消息】北京時間5月31日消息,據國外媒體報導,美國宇航局日前宣布,「斯匹策」紅外空間望遠鏡不久前新發現了上千個小型星系。這些星系通過引力相互吸引,構成了一個體積異常龐大的星系團。  NASA的專家們解釋說,儘管這些小星系的尺寸並不大,但它們卻在宇宙的演化過程中發揮著關鍵性的作用。
  • 凝望十餘載 勾畫星河影 中外科學家繪製出迄今最精確銀河繫結構圖
    來源:【人民日報】近日,中外科學家繪製出目前最精確的銀河繫結構圖,明確銀河系是一個具有4條旋臂的棒旋星系。 銀河繫結構是天文學中長期懸而未決的重大科學問題。美國、德國和中國的天文學家主導成立了「銀河系棒和旋臂結構遺珍巡天」重大科學計劃,經過十餘年研究最終破解。
  • 有圖有真相,宇宙中最奇怪的15個星系
    它在宇宙中所佔的比例超過了我們所能看到的物質,因此找到一個沒有任何暗物質的星系是很奇怪的。一年後,科學研究人員解開了這個謎團:星系NGC1052-DF2並不像最初所認為的那樣,在6500萬光年之外。它實際上只有4200萬光年遠。距離的變化完全改變了星系質量的計算。事實證明,它畢竟是一個非常正常的星系,宇宙在某種程度上又有了意義。