Gli astronomi hanno mappato circa un milione di galassie precedentemente sconosciute oltre la Via Lattea, nel rilevamento più dettagliato del cielo australe mai effettuato mediante onde radio.

Il Rapid ASKAP Continuum Survey (o RACS) ha posizionato saldamente il radiotelescopio australiano SKA Pathfinder (ASKAP) del CSIRO sulla mappa astronomica internazionale.

Mentre i sondaggi passati hanno richiesto anni per essere completati, Il sondaggio RACS di ASKAP è stato condotto in meno di due settimane, battendo i record precedenti di velocità. I dati raccolti hanno prodotto immagini cinque volte più sensibili e due volte più dettagliate delle precedenti.

Cos'è la radioastronomia?

L'astronomia moderna è un'impresa a più lunghezze d'onda. Cosa intendiamo con questo?

Bene, la maggior parte degli oggetti nell'universo (compresi gli esseri umani) emettono radiazioni su un ampio spettro, chiamato spettro elettromagnetico. Ciò include sia la luce visibile che quella invisibile come i raggi X, luce ultravioletta, luce infrarossa e onde radio.

Per capire l'universo, dobbiamo osservare l'intero spettro elettromagnetico poiché ogni lunghezza d'onda trasporta informazioni diverse.

Le onde radio hanno la lunghezza d'onda più lunga di tutte le forme di luce. Ci permettono di studiare alcuni degli ambienti più estremi dell'universo, dalle fredde nubi di gas ai buchi neri supermassicci.

Lunghe lunghezze d'onda passano attraverso le nuvole, polvere e l'atmosfera con facilità, ma devono essere ricevuti con antenne di grandi dimensioni. Gli spazi aperti (ma relativamente a bassa quota) dell'Australia sono il luogo perfetto per costruire grandi radiotelescopi.

Abbiamo alcune delle viste più spettacolari del centro della Via Lattea dalla nostra posizione nell'emisfero australe. Gli astronomi indigeni hanno apprezzato questo beneficio per millenni.

Una svolta stellare

La radioastronomia è un campo di ricerca relativamente nuovo, risalente agli anni '30.

La prima mappa radio dettagliata di 30 cm del cielo australe, che include tutto ciò che un telescopio può vedere dalla sua posizione nell'emisfero australe, è stata il Molonglo Sky Survey dell'Università di Sydney. Completato nel 2006, questa indagine ha impiegato quasi un decennio per osservare il 25% dell'intero cielo e produrre i dati finali.

Il nostro team della divisione Astronomy and Space Science del CSIRO ha battuto questo record rilevando l'83% del cielo in soli dieci giorni.

Con il sondaggio RACS abbiamo prodotto 903 immagini, ciascuno richiede 15 minuti di tempo di esposizione. Quindi li abbiamo combinati in un'unica mappa che copre l'intera area.

Il panorama risultante del cielo radiofonico apparirà sorprendentemente familiare a chiunque abbia alzato gli occhi al cielo notturno. Nelle nostre foto, però, quasi tutti i punti luminosi sono intere galassie, piuttosto che singole stelle.

Fai il nostro tour virtuale qui sotto.

Gli astronomi che lavorano al catalogo hanno identificato circa tre milioni di galassie, considerevolmente più delle 260, 000 galassie identificate durante il Molonglo Sky Survey.

Perché abbiamo bisogno di mappare l'universo?

Sappiamo quanto siano importanti le mappe sulla Terra. Forniscono un'assistenza cruciale alla navigazione e offrono informazioni sul terreno utili per la gestione del territorio.

Allo stesso modo, le mappe del cielo forniscono agli astronomi un contesto importante per la ricerca e il potere statistico. Possono dirci come si comportano certe galassie, ad esempio se esistono in gruppi di compagni o se vanno alla deriva nello spazio da soli.

Essere in grado di condurre un'indagine all-sky in meno di due settimane apre numerose opportunità di ricerca.

Per esempio, si sa poco di come il cielo radio cambi su scale temporali da giorni a mesi. Ora possiamo rivisitare regolarmente ciascuno dei tre milioni di galassie identificate nel catalogo RACS per tenere traccia di eventuali differenze.

Anche, alcune delle più grandi domande senza risposta in astronomia riguardano il modo in cui le galassie sono diventate ellittiche, spirale, o forme irregolari che vediamo. Una teoria popolare suggerisce che le grandi galassie crescano attraverso la fusione di molte galassie più piccole.

Ma i dettagli di questo processo sono sfuggenti e difficili da conciliare con le simulazioni. Comprendere i circa 13 miliardi di anni della storia cosmica del nostro universo richiede un telescopio in grado di vedere a grandi distanze e mappare accuratamente tutto ciò che trova.

Alta tecnologia, nuovi obiettivi a portata di mano

L'indagine RACS del CSIRO è un progresso straordinario reso possibile da enormi passi avanti nella tecnologia spaziale. Il radiotelescopio ASKAP, che è diventata pienamente operativa nel febbraio dello scorso anno, è stato progettato per la velocità.

Gli ingegneri di CSIRO hanno sviluppato ricevitori radio innovativi chiamati "feed array phased" e processori di segnali digitali ad alta velocità appositamente per ASKAP. Sono queste tecnologie che forniscono l'ampio campo visivo e la capacità di rilevamento rapido di ASKAP.

Nei prossimi anni, Si prevede che ASKAP conduca indagini ancora più sensibili in diverse bande di lunghezze d'onda.

Intanto, il catalogo dei rilievi RACS sta migliorando notevolmente la nostra conoscenza del cielo radiofonico. Continuerà a essere una risorsa chiave per i ricercatori di tutto il mondo.

Le immagini a piena risoluzione possono essere scaricate dall'archivio dati ASKAP.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.