覆盖超过1/4北方天空,新宇宙图揭示440万个星系

科技日报实习记者张佳欣英国杜伦大学的天文学家与一个国际科学家团队合作,使用泛欧射电望远镜低频阵列(LOFAR)绘制了超过1/4的北方天空,该图于近日首次公布,显示了大约440万个数十亿光年外的天体,其中包括100万个以前没有被发…

科技日报实习记者 张佳欣

英国杜伦大学的天文学家与一个国际科学家团队合作,使用泛欧射电望远镜低频阵列(LOFAR)绘制了超过1/4的北方天空,该图于近日首次公布,显示了大约440万个数十亿光年外的天体,其中包括100万个以前没有被发现的天体。相关研究发表于《天文学与天体物理学》杂志。

“水母星系”NGC 4858 的合成射电 (LoTSS-DR2) 和光学(哈勃太空望远镜)图像,该星系正在飞过从星系中剥离物质的致密介质。图源:伊恩·罗伯茨

这个看似无害的红色类星体是早期宇宙中最强大的天体之一,形成于大爆炸后 10 亿年内。在这里,我们看到了129亿年前的类星体,当时它的中心黑洞正在迅速吸积物质并产生强大的爆发,以无线电波长发光。我们还没有完全理解大爆炸之后如此强大的来源是如何形成的。图源:阿妮奇·格洛德曼斯

“鲸鱼星系”NGC 4631 的射电、X 射线和光学合成图像。在这个星系中,恒星形成产生在 X 射线(蓝色)中可见的热气体,以及在星系磁场中盘旋的高能粒子LoTSS无线电图像中可见的场(橙色)。高水平的恒星形成可能是由与伴星系的相互作用引发的。图源:沃尔克·希森和迈克尔·斯坦

天鹅座环超新星遗迹的合成无线电(LoTSS;紫色)、紫外线(GALEX;黄色)和 X 射线(ROSAT;蓝色)图像。银河系中这种壮观的结构值得期待在未来的 LoTSS 数据发布中,因为该调查计划现在开始探索我们的银河系。图源:詹妮弗·韦斯特

这些天体中的绝大多数都在数十亿光年之外,要么是拥有巨大黑洞的星系,要么是正在快速生长的新恒星。杜伦大学称,其他发现还包括在银河系内发生碰撞的遥远星系群和亮度不同的恒星。

这批数据是LOFAR“2米巡天计划”第二次公开发布的数据,覆盖面积是第一次发布的13倍,记录了近30万个星系和其他天体的无线电信号。

射电天文学是揭示宇宙奥秘的另一种方式,尤其是用可见光波看不见的物体,例如黑洞。研究人员在高性能计算机上部署了最先进的数据处理算法,处理了3500小时的观测数据,使用了8PB的磁盘空间——大约相当于2万台笔记本电脑的内存。这是迄今为止LOFAR“2米巡天计划”发布的最大数据。

这些数据代表了天体物理学向前迈出的重要一步,可用于搜索范围广泛的信号,例如来自附近行星或星系的信号,一直到遥远宇宙中微弱的信号。

荷兰莱顿大学天文学家蒂莫西·希姆韦尔表示,此次发布的数据只占整个调查的27%,预计未来将有更多科学突破,包括研究宇宙中最大的结构如何生长、黑洞如何形成和演化、控制遥远星系恒星形成的物理学,甚至详细描述银河系恒星生命中最壮观的阶段。

杜伦大学科学家利亚·莫拉比托博士说:“我们通过这个项目开启了新发现的大门,未来的工作将更详细地跟进这些新发现,杜伦大学使用的技术是LOFAR与英国大学合作的一部分,以便把分辨率提高20倍对数据进行处理。”

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