天文學家剛剛用無線電顏色揭示了令人驚嘆的銀河系新視圖

通過以這種方式捕捉星系，該圖像為研究銀河系中恆星如何誕生、演化和最終死亡提供了強大的新機會。

圖像背後多年的計算能力

該圖像由科廷大學 ICRAR 博士生 Silvia Mantovanini 創建。她花了 18 個月的時間致力於該項目，並在波西超級計算研究中心的超級計算機上使用了近 100 萬個 CPU 小時。這些系統對於處理和整合兩次主要巡天期間收集的大量數據是必要的。

這些觀測是使用位於 Inyarrimanha Ilgari Bundara 的默奇森寬場陣列 (MWA) 望遠鏡和位於西澳大利亞瓦賈里山吉區的 CSIRO 默奇森射電天文台進行的。

數據來自銀河系和河外全天 MWA (GLEAM) 巡天及其後續的 GLEAM-X (GLEAM eXtened)。 GLEAM 在 2013 年和 2014 年期間監測了超過 28 個晚上，而 GLEAM-X 從 2018 年到 2020 年收集了超過 113 個晚上的數據。

比以前更清晰、更深入、更廣泛

新圖像專門針對我們的銀河系，與 2019 年發布的上一張 GLEAM 圖像相比，實現了重大飛躍。它提供了兩倍的分辨率、十倍的靈敏度，並覆蓋了兩倍的天空面積。

這些改進使天文學家能夠比以前更詳細地研究銀河系，揭示以前難以或不可能看到的特徵。

“這張充滿活力的圖像提供了低無線電頻率下銀河系的無與倫比的視角，”曼托瓦尼尼女士說。

“它為恆星的演化提供了寶貴的見解，包括它們在銀河係不同區域的形成、它們如何與其他天體相互作用，以及最終的消亡。”

追踪爆炸恆星和恆星苗圃

曼托瓦尼尼女士的研究重點是超新星遺跡，即恆星在其生命末期爆炸時產生的不斷膨脹的氣體和能量雲。雖然天文學家已經發現了數百個這樣的遺跡，但許多研究人員認為還有數千個遺跡未被發現。

新圖像使得更容易將新形成恆星周圍的物質與死亡恆星留下的氣體分開，從而揭示整個星系更清晰的結構。

曼托瓦尼尼說：“你可以清楚地識別爆炸恆星的殘餘物，用大紅色圓圈表示。較小的藍色區域表示新恆星正在積極形成的恆星苗圃。”

關於脈衝星的新證據

該圖像還可以幫助科學家更好地了解脈衝星，即大質量恆星快速旋轉的殘骸。通過分析明亮脈衝星在不同 GLEAM-X 頻率上的表現，天文學家希望更多地了解這些物體如何產生無線電波以及它們在銀河系中的分佈位置。

繪製銀河系地圖的里程碑

Natasha Hurley-Walker 副教授是 ICRAR 團隊的成員，也是 GLEAM-X 巡天的首席研究員，她強調了這一成就對於研究銀河系結構的重要性。

“這種低頻圖像使我們能夠探測銀河系中難以在高頻下成像的大型天體物理結構。”

“之前還沒有發布過整個南銀河面的低頻射電圖像，這使得這成為天文學上令人興奮的里程碑。”

赫爾利-沃克教授總結道：“只有世界上最大的射電望遠鏡，SKA 天文台的 SKA-Low 望遠鏡，將於未來十年在西澳大利亞瓦賈里山吉縣竣工，才有可能在靈敏度和分辨率方面超越這張圖像。”

已檢測到數万個宇宙源

圖像背後的調查需要使用位於 CSIRO 默奇森射電天文台 Inyarrimanha Ilgari Bundara 的 MWA 射電望遠鏡進行數百小時的觀測。 ICRAR 研究人員利用這些數據對南半球可見的銀河平面部分的約 98,000 個無線電源進行了編目。

這些來源包括脈衝星、行星狀星雲和緻密的 HII 區域（太空中稠密的電離氣體雲）以及銀河係以外的遙遠星系。