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LOFAR巡天:测绘数十万新星系

[ 录入者:Melipal | 时间:2019-03-27 22:04:16 | 作者:Melipal 译 | 来源: | 浏览:833次 ]

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作者:Govert Schilling   原文来自:   Posted: 2019. 2. 22

编译:Melipal   审校:Linq

总部设在荷兰的LOFAR巡天公布了大量新射电源的信息。现在这一巡天只覆盖了2%的天空,因此这只是个开始而已。

一项独特的低频射电巡天发现了超过30万个新源,这其中的许多都是远方宇宙中的射电星系和类星体。而未来预期还会取得更多的成果:这些刊载于《》杂志特刊上的新发现只是基于最终巡天2%的数据体量得出的。

LOFAR获取的大熊座星系团阿贝尔(Abell)1314的影像,它叠合在一张反色的同天区可见光图像(灰度图)之上。这里的射电辐射来自星系团过去与其他同类天体的碰撞。(图片提供:Rafaël Mostert / LOFAR Surveys Team / Sloan Digital Sky Survey DR13)

来自荷兰莱顿大学的LOFAR巡天关键科学计划首席研究员胡伯·勒特格林(Huub Röttgering)说:“我们第一次在如此低的频率上获取了射电天空的高质量影像。这着实是一次突破。”

由荷兰射电天文研究所(ASTRON)运营的低频阵(LOFAR)是一组新颖的仪器。它由大约10万架简单的天线组成,分布在50个观测站中,各天线由光纤与中央超级计算机相连。LOFAR的大多数观测站都位于荷兰,不过还有12个位于从爱尔兰到波兰,从瑞典到法国的欧洲各地。

最终低频2米波巡天(LoTSS)计划将测绘全部北天,不过第一批数据只覆盖了以北斗柄部为中心、总面积424平方度的天区。为了获取这些数据,望远镜在120-168 MHz的频段进行了总共58次、每次持续8小时的“射电指向”,最终采集了足以填满1000万张DVD光盘的信息。

勒特格林称,这其中最大的问题是扣除电离层湍动的影响。这一效应是射电波段等效于可见光星光闪烁的现象。通过灵巧的数学技巧,科学家得以将数据锐化,看到了宽度6角秒的细节。

新的巡天星表列出了325694个射电源,还展示了58张高分辨率射电拼接图。对于其中70%的辐射源来说,人们在斯隆以及Pan-STARRS巡天现有的数据中找到了可见光对应体,这使得天文学家可以粗略地估计这些辐射源的距离

LOFAR接收到的星系射电辐射主要由沿磁力线螺旋运动的电子产生,这些磁力线贯穿由星系中央黑洞喷出的喷流。当电子螺旋运动一段时间后,它们就会减速,并发出低频射电波。因此LOFAR看到的是较现有高频射电巡天时标更长的喷流活动。

一处设在荷兰东北部的LOFAR观测站。(图片提供:ASTRON)

一条吸引人的结论是,所有质量相对较大的星系都存在星系核附近的喷流活动,这说明其中央黑洞的活动多少是连续发生的。新的观测应该可以为特大质量黑洞随宇宙的演化带来线索。勒特格林说:“最终我们希望能发现宇宙历史中最早的一批特大质量黑洞。”

刊载在《天文学和天体物理学》杂志上的26篇文章由来自18个国家的200余名科学家撰写,其内容还涉及了LOFAR针对星系团的观测数据。意大利博洛尼亚(Bologna)大学的安纳利萨·博纳费德(Annalisa Bonafede)称,其中一项让人感到意外的结果是,哪怕并未与邻居相互作用的孤立星系团仍然会释放由带电粒子在星系际气体中高速运动时产生的射电波,只是这样的辐射水平极低。

未来的平方千米阵(SKA)在澳大利亚设有低频阵,它的灵敏度最终将胜过LOFAR,但是并不能看到如此锐利的细节。勒特格林说,LOFAR的高空间分辨率(在理想情况下可以解析出宽0.5角秒的细节)在未来很长一段时间内都不会被超过。

(全文完)

Tags:LOFAR 射电巡天 射电星系

责任编辑:Melipal

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