Combinando due dei più potenti radiotelescopi sulla Terra, un team internazionale di ricercatori guidati dal Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR) di Bonn, ha creato finora le mappe più sensibili dell'emissione radio di ampie parti del piano della Galassia settentrionale. I dati sono stati presi con il Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) nel New Mexico in due diverse configurazioni e il telescopio Effelsberg di 100 m vicino a Bonn. Ciò fornisce per la prima volta un rilevamento radio che copre tutte le scale angolari fino a 1,5 secondi d'arco, le dimensioni apparenti di una pallina da tennis stesa a terra e vista da un aereo in volo. Contrariamente ai sondaggi precedenti, GLOSTAR ha osservato non solo il continuum radio nella gamma di frequenze da 4-8 GHz in piena polarizzazione, ma contemporaneamente anche righe spettrali che tracciano il gas molecolare (da metanolo e formaldeide) e il gas atomico tramite righe di ricombinazione radio.

Una panoramica e i primi risultati sono pubblicati in una serie di quattro articoli correlati in Astronomia e astrofisica .

Il progetto Global View on Star formation in the Milky Way (GLOSTAR) fornisce le mappe più sensibili dell'emissione radio di gran parte del piano galattico settentrionale finora, scattata con il Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) nel New Mexico in due diverse configurazioni e il radiotelescopio Effelsberg da 100 m di MPIfR. L'entusiasmante serie di nuovi dati viene ora utilizzata per studiare il mezzo interstellare nella Via Lattea, nonché le stelle massicce nella loro infanzia e la loro morte. Poco dopo il 50° compleanno del radiotelescopio Effelsberg, una serie di articoli basati sui dati GLOSTAR sono stati ora pubblicati da Astronomia e astrofisica .

Mentre un interferometro come il VLA può produrre immagini del cielo molto nitide, l'emissione su larga scala è spesso persa. Però, l'emissione radio diffusa può essere recuperata aggiungendo dati dal telescopio Effelsberg di 100 m, come mostrato in Fig. 1. "Ciò dimostra chiaramente che il telescopio Effelberg è ancora molto cruciale, anche dopo 50 anni di attività", dice Andreas Brunthaler, autore principale del primo documento che fornisce una panoramica dell'indagine e descrive le impegnative tecniche di riduzione dei dati coinvolte. Per mappare tutti i 145 gradi quadrati del rilievo, il team ha dovuto combinare immagini più piccole di quasi 50, 000 posizioni diverse. "Avevamo bisogno di circa 700 ore di osservazione sul VLA, che ha generato quasi 40 Terabyte di dati grezzi", spiega Sergio Dzib, che ha guidato gli sforzi di calibrazione dei dati dei dati VLA. Mentre la parte Effelsberg dell'indagine è in corso, i dati del sondaggio sono già utilizzati per una scienza nuova ed entusiasmante.

Indagini precedenti hanno rilevato solo circa il 30% del numero previsto di resti di supernova nella Via Lattea. Grazie alla sensibilità senza precedenti dell'indagine GLOSTAR, è stato possibile trovare 80 nuovi candidati solo nei dati VLA, raddoppiando il numero nell'area osservata. Con l'aggiunta dei dati di Effelsberg, questo numero dovrebbe aumentare. "Questo è un passo importante per risolvere questo mistero di lunga data dei resti di supernova mancanti", spiega Rohit Dokara, uno studente di dottorato presso l'MPIfR e autore principale del secondo articolo.

Con gli entusiasmanti risultati delle indagini submm e delle lunghezze d'onda del lontano infrarosso dal suolo e dallo spazio, i massicci e freddi ammassi di polvere da cui si formano enormi ammassi vengono ora rilevati in tutta la galassia. Complementare a questi sondaggi, il sondaggio GLOSTAR fornisce immagini molto potenti e complete di, entrambi, i traccianti ionizzati e molecolari della formazione stellare nel piano galattico.

L'indagine copre anche il vicino complesso di formazione stellare Cygnus X. Qui, sono state rilevate nuove sorgenti con emissione di metanolo maser a 6,7 ​​GHz. "La linea a 6,7 ​​GHz del metanolo si trova esclusivamente nelle regioni in cui si formano stelle molto massicce di almeno 8 masse solari", dice Karl Menten, direttore dell'MPIfR, l'iniziatore di GLOSTAR. Ha scoperto questo maser a metanolo, la seconda riga spettrale di lunghezza d'onda radio più forte, per la prima volta nel mezzo interstellare esattamente 30 anni fa. Mentre tutti i maser a metanolo nel complesso Cygnus X sono associati all'emissione di polvere, nel continuum radio viene rilevata anche meno della metà delle sorgenti.

"Questi maser sono indicatori di stelle in uno stadio evolutivo molto precoce, anche prima di poter vedere l'emissione radio rilevabile", spiega Gisela Ortiz-León dell'MPIfR, che guida lo studio della regione del Cygnus X. L'identificazione di autentiche "proto" stelle massicce è stato a lungo un obiettivo della ricerca sulla formazione stellare.

Mentre la luce ottica è fortemente assorbita dalla polvere interstellare, le onde radio permettono di sbirciare nelle regioni più centrali della Via Lattea. Cercando la nuova mappa del continuum osservata con il VLA verso il Centro Galattico per l'emissione radio associata a potenziali giovani oggetti stellari da un catalogo pubblicato di recente, permette una migliore comprensione del loro stadio evolutivo. "Mentre troviamo emissioni radio per un buon numero di loro, molti degli oggetti mancano di controparti radio ed emissioni di polvere, suggerendo che sono più evoluti e hanno già disperso le loro nuvole natali", riferisce Hans Nguyen, un altro dottorando al MPIfR, che sta conducendo lo studio su questi giovani oggetti stellari. Le radiosorgenti associate consentono ulteriori limitazioni al tasso di formazione stellare nel Centro Galattico.

Anche catalogare il gran numero di fonti è impegnativo. Il numero previsto di sorgenti nelle immagini GLOSTAR complete è di poche decine di migliaia di sorgenti di diversa natura. "Ci sono quasi 100 fonti per ogni grado quadrato e stiamo usando tutte le informazioni disponibili per classificarle", spiega Sac Medina, co-autore dei quattro paper ed ex dottorando presso l'MPIfR, che ha guidato la prima carta del catalogo di origine e sta attualmente preparando il catalogo delle immagini complete della configurazione GLOSTAR D.

Fin dai suoi primissimi giorni, l'MPIfR ha condotto numerosi e approfonditi rilievi del cielo radio, la maggior parte a lunghezze d'onda maggiori. L'indagine GLOSTAR è la prima indagine nel regime 4-8 GHz che può competere con le indagini IR spaziali in termini di scale spaziali e intervalli dinamici e fornirà quindi un set di dati unico con un vero valore legacy per una prospettiva globale sulla formazione stellare nel nostro Galassia.

GLOSTAR, la visione globale sulla formazione stellare nella Via Lattea utilizza i ricevitori in banda C a banda larga (4-8 GHz) del VLA e il radiotelescopio Effelsberg da 100 m per condurre un'indagine imparziale per caratterizzare le regioni di formazione stellare nella Via Lattea . Questa indagine del piano intermedio galattico rileva traccianti rivelatori delle prime fasi della formazione stellare di grande massa:compatto, regioni HII ultra e ipercompatte, e maser con metanolo a 6,7 ​​GHz (CH3OH), che tracciano alcuni dei primi stadi evolutivi nella formazione di stelle di grande massa e possono essere utilizzati per individuare le posizioni di oggetti stellari molto giovani, molti di loro sono ancora profondamente radicati nel loro materiale natale. Il centro di osservazione a 5,8 GHz e copre anche l'emissione dalla formaldeide a 4,8 GHz (H2CO) e dalle linee multiple di ricombinazione radio (RRL), il tutto sarà presentato in future pubblicazioni. Le osservazioni GLOSTAR sono state effettuate con le configurazioni VLA B e D e il telescopio Effelsberg da 100 m per la struttura su larga scala.