أنتج التلسكوب الياباني صورة الموجات اللاسلكية الأكثر تفصيلاً حتى الآن لمجرة درب التبانة. على مدى فترة 3 سنوات ، شاهد تلسكوب نوبياما 45 متر درب التبانة لمدة 1100 ساعة لإنتاج الخريطة. الصورة هي جزء من مشروع يسمى FUGIN (مسح التصوير المجري غير المتحيز للغابة مع تلسكوب نوبياما 45 م). أوضحت مجموعة الأبحاث متعددة المؤسسات وراء FUGIN المشروع في منشورات الجمعية الفلكية اليابانية وفي arXiv.
يقع تلسكوب نوبياما 45 مترًا في مرصد راديو نوبياما ، بالقرب من ميناميماكي ، اليابان. يعمل التلسكوب هناك منذ عام 1982 ، وقد قدم العديد من المساهمات في علم الفلك الراديوي بالموجات المليمترية في حياته. أعدت هذه الخريطة باستخدام مستقبل FOREST الجديد المثبت على التلسكوب.
عندما ننظر إلى درب التبانة ، تظهر وفرة من النجوم والغاز والغبار. ولكن هناك أيضًا بقع داكنة ، تبدو مثل الفراغات. لكنهم ليسوا فراغات ، إنها سحب باردة من الغاز الجزيئي لا تصدر ضوءًا مرئيًا. إن رؤية ما يحدث في هذه السحب الداكنة يتطلب تلسكوبات لاسلكية مثل نوبياما.
كان نوبيياما أكبر تلسكوب راديوي بموجة مليمترية في العالم عندما بدأ العمل ، وكان له دائمًا دقة رائعة. لكن مستقبل FOREST الجديد قام بتحسين الدقة المكانية للتلسكوب عشرة أضعاف. سمحت القوة المتزايدة لجهاز الاستقبال الجديد لعلماء الفلك بإنشاء هذه الخريطة الجديدة.
تغطي الخريطة الجديدة مساحة من سماء الليل بعرض 520 قمراً كاملة. ستسمح تفاصيل هذه الخريطة الجديدة لعلماء الفلك بدراسة الهياكل الكبيرة والصغيرة الحجم بتفاصيل جديدة. ستوفر FUGIN بيانات جديدة عن الهياكل الكبيرة مثل الأذرع الحلزونية - وحتى مجرة درب التبانة بأكملها - وصولًا إلى الهياكل الأصغر مثل النوى السحابية الجزيئية الفردية.
FUGIN هي واحدة من المشاريع القديمة لنوبياما. تم تصميم هذه المشاريع لجمع بيانات أساسية لدراسات الجيل التالي. لجمع هذه البيانات ، لاحظ FUGIN منطقة تغطي 130 درجة مربعة ، وهي أكثر من 80٪ من المنطقة بين خطوط عرض المجرة -1 و +1 ودرجات خط الطول المجرة من 10 إلى 50 درجة ومن 198 إلى 236 درجة. في الأساس ، حاولت الخريطة تغطية الربعين الأول والثالث من المجرة ، لالتقاط الأذرع الحلزونية ، بنية القضيب ، وحلقة الغاز الجزيئي.
الهدف من FUGIN هو فحص الخصائص الفيزيائية للغاز الجزيئي المنتشر والكثيف في المجرة. وهي تقوم بذلك من خلال جمع البيانات في وقت واحد عن ثلاثة نظائر ثاني أكسيد الكربون: 2CO و 13 CO و 18 CO. تمكن الباحثون من دراسة توزيع وحركة الغاز ، وكذلك الخصائص الفيزيائية مثل درجة الحرارة والكثافة. وقد أثمرت الدراسة بالفعل.
كشفت FUGIN بالفعل عن أشياء مخفية سابقًا. وهي تشمل خيوط متشابكة لم تكن واضحة في الاستطلاعات السابقة ، بالإضافة إلى الهياكل واسعة النطاق والمفصلة للسحب الجزيئية. كما لوحظت حركيات واسعة النطاق للغاز الجزيئي مثل الأذرع الحلزونية.
لكن الغرض الرئيسي هو توفير مجموعة بيانات غنية للعمل المستقبلي بواسطة مقاريب أخرى. وتشمل هذه التلسكوبات الراديوية الأخرى مثل ALMA ، ولكن أيضًا التلسكوبات التي تعمل في الأشعة تحت الحمراء والأطوال الموجية الأخرى. سيبدأ هذا بمجرد إصدار بيانات FUGIN في يونيو 2018.
علم الفلك الراديوي ذو الموجات المليمترية قوي لأنه يستطيع "رؤية" الأشياء في الفضاء التي لا تستطيع التلسكوبات الأخرى رؤيتها. وهي مفيدة بشكل خاص لدراسة سحب الغازات الكبيرة الباردة حيث تتكون النجوم. هذه الغيوم باردة مثل -262 درجة مئوية (-440 فهرنهايت). في درجات الحرارة المنخفضة ، لا يمكن للنطاقات الضوئية رؤيتها ، ما لم يلمع نجم ساطع خلفها.
حتى في درجات الحرارة المنخفضة للغاية ، تحدث تفاعلات كيميائية. ينتج هذا جزيئات مثل أول أكسيد الكربون ، والتي كانت محور مشروع FUGIN ، ولكن أيضًا جزيئات أخرى مثل الفورمالديهايد ، الكحول الإيثيلي ، وكحول الميثيل. تنبعث هذه الجزيئات موجات راديوية في نطاق المليمترات ، والتي يمكن للتلسكوبات الراديوية مثل نوبياما أن تكتشفها.
الغرض الرئيسي من مشروع FUGIN ، وفقًا للفريق وراء المشروع ، هو "توفير معلومات مهمة حول الانتقال من الغاز الذري إلى الغاز الجزيئي ، وتشكيل السحب الجزيئية والغاز الكثيف ، والتفاعل بين مناطق تكوين النجوم وبين النجوم الغاز ، وهلم جرا. سنبحث أيضًا في اختلاف الخصائص الفيزيائية والتراكيب الداخلية للسحب الجزيئية في بيئات مختلفة ، مثل الذراع / interarm والبار ، والمرحلة التطورية ، على سبيل المثال ، المقاسة بواسطة نشاط تكوين النجوم. "
هذه الخريطة الجديدة من نوبياما تحمل الكثير من الوعود. ستكون مجموعة بيانات غنية مثل هذه جزءًا مهمًا من لغز المجرة لسنوات قادمة. ستساعد التفاصيل التي تم الكشف عنها في الخريطة علماء الفلك في الكشف عن مزيد من التفاصيل حول هياكل السحب الغازية ، وكيفية تفاعلها مع الهياكل الأخرى ، وكيف تتكون النجوم من هذه السحب.
