Astronomen hebben ongeveer een miljoen voorheen onontdekte sterrenstelsels buiten de Melkweg in kaart gebracht, in het meest gedetailleerde onderzoek van de zuidelijke hemel ooit uitgevoerd met behulp van radiogolven.

De Rapid ASKAP Continuum Survey (of RACS) heeft de Australische SKA Pathfinder-radiotelescoop (ASKAP) van CSIRO stevig op de internationale astronomische kaart geplaatst.

Hoewel eerdere onderzoeken jaren in beslag hebben genomen, De RACS-enquête van ASKAP werd in minder dan twee weken uitgevoerd en verbrak eerdere records op het gebied van snelheid. De verzamelde gegevens hebben beelden opgeleverd die vijf keer gevoeliger en twee keer zo gedetailleerd zijn als de vorige.

Wat is radioastronomie?

Moderne astronomie is een onderneming met meerdere golflengten. Wat bedoelen we hiermee?

We zullen, de meeste objecten in het universum (inclusief mensen) stralen straling uit over een breed spectrum, het elektromagnetische spectrum genoemd. Dit omvat zowel zichtbaar als onzichtbaar licht zoals röntgenstralen, ultraviolet licht, infrarood licht en radiogolven.

Om het universum te begrijpen, we moeten het hele elektromagnetische spectrum observeren, aangezien elke golflengte verschillende informatie bevat.

Radiogolven hebben de langste golflengte van alle vormen van licht. Ze stellen ons in staat om enkele van de meest extreme omgevingen in het universum te bestuderen, van koude gaswolken tot superzware zwarte gaten.

Lange golflengten gaan door wolken, stof en de atmosfeer met gemak, maar moeten worden ontvangen met grote antennes. De wijd open (maar relatief lage) ruimten van Australië zijn de perfecte plek om grote radiotelescopen te bouwen.

We hebben een aantal van de meest spectaculaire uitzichten op het centrum van de Melkweg vanaf onze positie op het zuidelijk halfrond. Inheemse astronomen waarderen dit voordeel al millennia.

Een geweldige doorbraak

Radioastronomie is een relatief nieuw onderzoeksgebied, daterend uit de jaren dertig.

De eerste gedetailleerde radiokaart van 30 cm van de zuidelijke hemel - die alles bevat wat een telescoop kan zien vanaf zijn locatie op het zuidelijk halfrond - was de Molonglo Sky Survey van de Universiteit van Sydney. Voltooid in 2006, dit onderzoek nam bijna een decennium in beslag om 25% van de hele lucht te observeren en definitieve gegevensproducten te produceren.

Ons team van de afdeling Astronomy and Space Science van CSIRO heeft dit record verbroken door in slechts tien dagen 83% van de hemel te onderzoeken.

Met de RACS-enquête produceerden we 903 afbeeldingen, elk met een belichtingstijd van 15 minuten. Deze hebben we vervolgens gecombineerd tot één kaart die het hele gebied bestrijkt.

Het resulterende panorama van de radiohemel zal verrassend bekend voorkomen voor iedereen die zelf naar de nachtelijke hemel heeft gekeken. Op onze foto's, echter, bijna alle heldere punten zijn hele sterrenstelsels, in plaats van individuele sterren.

Volg hieronder onze virtuele tour.

Astronomen die aan de catalogus werken, hebben ongeveer drie miljoen sterrenstelsels geïdentificeerd - aanzienlijk meer dan de 260, 000 sterrenstelsels geïdentificeerd tijdens de Molonglo Sky Survey.

Waarom moeten we het heelal in kaart brengen?

We weten hoe belangrijk kaarten op aarde zijn. Ze bieden cruciale navigatiehulp en bieden informatie over het terrein die nuttig is voor landbeheer.

evenzo, kaarten van de hemel bieden astronomen belangrijke context voor onderzoek en statistische kracht. Ze kunnen ons vertellen hoe bepaalde sterrenstelsels zich gedragen, zoals of ze bestaan ​​​​in clusters van metgezellen of alleen door de ruimte drijven.

De mogelijkheid om in minder dan twee weken een all-sky-enquête uit te voeren, opent tal van mogelijkheden voor onderzoek.

Bijvoorbeeld, er is weinig bekend over hoe de radiohemel verandert in tijdschalen van dagen tot maanden. We kunnen nu regelmatig elk van de drie miljoen sterrenstelsels die in de RACS-catalogus zijn geïdentificeerd opnieuw bezoeken om eventuele verschillen op te sporen.

Ook, enkele van de grootste onbeantwoorde vragen in de astronomie hebben betrekking op hoe sterrenstelsels elliptisch werden, spiraal, of onregelmatige vormen die we zien. Een populaire theorie suggereert dat grote sterrenstelsels groeien door de fusie van vele kleinere.

Maar de details van dit proces zijn ongrijpbaar en moeilijk te rijmen met simulaties. Om de ongeveer 13 miljard jaar van de kosmische geschiedenis van ons universum te begrijpen, is een telescoop nodig die over grote afstanden kan kijken en alles nauwkeurig in kaart kan brengen.

Hoogwaardige technologie die nieuwe doelen binnen bereik brengt

Het RACS-onderzoek van de CSIRO is een verbazingwekkende vooruitgang die mogelijk is gemaakt door enorme sprongen in de ruimtetechnologie. De ASKAP radiotelescoop, die in februari vorig jaar volledig operationeel werd, is ontworpen voor snelheid.

De ingenieurs van CSIRO hebben speciaal voor ASKAP innovatieve radio-ontvangers ontwikkeld, "phased array feeds" genaamd, en snelle digitale signaalprocessors. Het zijn deze technologieën die ASKAP's brede gezichtsveld en snelle landmeetkundige mogelijkheden bieden.

In de komende jaren, Er wordt verwacht dat ASKAP nog gevoeligere onderzoeken zal uitvoeren in verschillende golflengtebanden.

Ondertussen, de RACS-enquêtecatalogus verbetert onze kennis van de radiohemel aanzienlijk. Het zal een belangrijke bron blijven voor onderzoekers over de hele wereld.

Afbeeldingen in volledige resolutie kunnen worden gedownload van het ASKAP-gegevensarchief.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.