Mappa radiofonica della Via Lattea ottenuta dal progetto FUGIN. In alto:Mappa radio a tre colori (falsi colori) della Via Lattea (l=10-50 gradi) ottenuta dal Progetto FUGIN. Rosso, verde, e il blu rappresentano le intensità radio di 12 CO, 13 CO, e C 18 Oh, rispettivamente. Seconda riga:Immagine infrarossa della stessa regione ottenuta dallo Spitzer Space Telescope. Rosso, verde, e il blu rappresentano le intensità di 24μm, 8μm, e onde radio da 5,8 μm rispettivamente. Top Zoom-In:Mappa radio a tre colori della Via Lattea (l=12-22 gradi) ottenuta dal Progetto FUGIN. I colori sono gli stessi dell'immagine in alto. Zoom in basso a sinistra:vista ingrandita della regione W51. I colori sono gli stessi dell'immagine in alto. Zoom in basso a destra:vista ingrandita della regione M17. I colori sono gli stessi dell'immagine in alto.
Gli astronomi hanno condotto un'indagine su larga scala dell'invisibile Via Lattea utilizzando il radiotelescopio Nobeyama da 45 m.
Quando guardi su un chiaro, notte oscura, puoi vedere la Via Lattea ad occhio nudo. Se scatti una fotografia della Via Lattea, troverai alcune macchie scure con meno stelle. In queste zone, nuvole di gas e polvere nella Via Lattea bloccano la luce delle stelle sullo sfondo. Osservando le onde radio emesse dal gas in queste nuvole, gli astronomi possono studiare le porzioni invisibili della Via Lattea.
Un gruppo di ricerca multi-istituzionale ha utilizzato il telescopio da 45 m dal 2014 al 2017 per creare le mappe radio più estese e dettagliate della Via Lattea nella storia umana. Il team ha completato mappe che coprono un'area ampia come 520 lune piene con una risoluzione spaziale circa tre volte superiore alle mappe precedenti. Questa mappa consentirà agli astronomi di studiare la struttura del mezzo interstellare dalla struttura su larga scala dell'intera Via Lattea alla struttura su piccola scala dei singoli nuclei di nubi molecolari direttamente correlati alla formazione stellare. Grazie alla buona risoluzione spaziale del telescopio da 45 m, il team ha scoperto molte strutture filamentose che non si vedevano chiaramente nelle mappe precedenti. Si pensa che queste strutture contengano importanti indizi per capire come si formano le stelle.
Regione di osservazione del progetto FUGIN:Fotografia di Starscape scattata al Nobeyama Radio Observatory da Norikazu Okabe. La regione di osservazione FUGIN (l=10-50 gradi) è contrassegnata. Credito:Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone
Questa mappa radio servirà come set di dati fondamentale per futuri studi osservazionali. I ricercatori si aspettano molte scoperte da parte di ricercatori di tutto il mondo sulla base di questa mappa.
La Via Lattea è un conglomerato di molte stelle. Nelle aree scure con meno stelle, gas e polvere oscurano la luce delle stelle di fondo. Chiamiamo queste aree nuvole scure. Il gas nelle nuvole scure non può essere visto alla luce visibile, ma può essere osservato nelle onde radio. Un grande telescopio ha una buona risoluzione spaziale ma può coprire solo una piccola porzione di cielo. D'altra parte, un piccolo telescopio può coprire una vasta area ma ha una scarsa risoluzione spaziale e non può vedere la struttura dettagliata dei corpi celesti. Per questa ragione, è difficile ottenere dati osservativi che catturino contemporaneamente sia la struttura su larga scala della Via Lattea che la struttura su piccola scala dei nuclei delle nuvole molecolari, che sono legati alla formazione stellare. Con i dati precedenti, è stato difficile studiare l'evoluzione del gas molecolare, il materiale per le stelle. Soprattutto per capire come e dove si formano le stelle, si desiderava un set di dati con un'ampia copertura e un'elevata risoluzione spaziale.
FUGIN (FOREST unbiased galactic plane imaging survey with the Nobeyama telescopio da 45 m) è un progetto per creare un'ampia mappa radio ad ampio campo della Via Lattea con un'elevata risoluzione spaziale senza precedenti. Il radiotelescopio Nobeyama da 45 m ha una buona risoluzione spaziale, e il nuovo ricevitore FOREST installato sul telescopio consente agli astronomi di osservare 10 volte in modo più efficiente rispetto a prima. FUGIN è stato approvato come uno dei progetti legacy del Nobeyama Radio Observatory per sfruttare al massimo questi vantaggi. Lo scopo dei progetti legacy è raccogliere dati fondamentali per gli studi di prossima generazione. FUGIN osservato per 1, 100 ore dal 2014 al 2017. Le aree osservate coprivano 130 gradi quadrati:circa l'83 per cento dell'area compresa tra le latitudini galattiche -1 e +1 gradi e le longitudini galattiche da 10 a 50 gradi e da 198 a 236 gradi. La risoluzione angolare è di circa 20 secondi d'arco, e la risoluzione della velocità radiale per le molecole è di 1,3 km/s. Questo è circa 3 volte superiore nella risoluzione spaziale rispetto ai dati precedenti per la Via Lattea. Il telescopio da 45 m ha ottenuto simultaneamente dati per 3 diverse specie di isotopi di molecole di monossido di carbonio, 12 CO, 13 CO, e C 18 O. Ciò ha permesso ai ricercatori di studiare le caratteristiche fisiche del gas, come temperatura e densità, oltre alla distribuzione del gas molecolare e dei suoi moti.
L'analisi dei dati delle longitudini galattiche da 12 a 22 gradi ha portato alla scoperta di filamenti molecolari giganti precedentemente indistinguibili. Molte strutture filamentose sono state identificate attorno alle regioni di formazione stellare come M17 e W51. Queste strutture potrebbero contenere indizi per capire come una nube molecolare si contrae per formare stelle. La mappa radio ottenuta con questo progetto sarà rilasciata a giugno 2018. La mappa sarà un dataset fondamentale per futuri studi della Via Lattea; sarà utile non solo per osservazioni con ALMA e altri radiotelescopi, ma anche per osservazioni nell'infrarosso e altre lunghezze d'onda.
Questo risultato è apparso in Pubblicazioni della Società Astronomica del Giappone nell'ottobre 2017.
