Plasma panas mengelilingi Bima Sakti

Peta menangkap awan hidrogen di galaksi rumah

Pengagihan gas hidrogen dalam Bima Sakti RAIUB
membaca dengan kuat

Bima Sakti dibungkus dalam "mantle" 1.4 juta darjah plasma panas yang terdiri daripada hidrogen terionisasi. Ahli astronomi mendapati ini dalam kajian di mana kedua-dua utara dan selatan langit mencari gas.

Hampir 150 tahun selepas tinjauan "Bonn" langit kelabu utara oleh Friedrich Wilhelm Argelander, satu lagi projek raksasa astronomi di bawah kepimpinan Bonner mencapai kesimpulan: Pada tahun 1986, ahli astronomi dari Leiden mempunyai idea mencari seluruh langit utara untuk tanda-tanda hidrogen, dan meminta rakan sekerja mereka dari Institut Radio Astronomi Universiti Bonn untuk bantuan.

Sejak tahun 1994, penyelidik juga telah mengamati di Argentina untuk menangkap langit selatan juga. Ahli-ahli astronomi kini telah membentangkan jurnal Astronomi & Astrophysics, peta pertama di mana awan hidrogen dalam Bimasakti sepenuhnya dan tepat direkodkan.

Hidrogen adalah "perkara asal" alam semesta kita: ia adalah elemen pertama yang muncul selepas Big Bang. Walaupun unsur yang paling melimpah di angkasa, gas telus adalah sukar untuk dikesan. Tetapi hidrogen adalah stesen radio: ia memancarkan gelombang radio dengan panjang gelombang 21 sentimeter, yang dapat dijemput di bumi oleh antena parabola besar. Dalam spektrum radio, mereka membentuk "garis hidrogen 21cm" yang terkenal.

"Bagi kami, garis 21cm sangat menarik, antara lain, kerana ia memberikan maklumat tentang pengedaran dan pergerakan media antara bintang, " jelas Peter Kalberla dari Institut Astronomi Radio di University of Bonn (RAIUB). Hal ini dimungkinkan oleh peralihan Doppler yang dipanggil: seperti siren kereta polis yang lebih terang apabila ia mendekati pemerhati, "Radio Hidrogen" juga menghantar frekuensi yang lebih tinggi apabila awan bergerak ke arah penerima. Ini mengubah garis hidrogen menjadi panjang gelombang yang lebih pendek, iaitu 20 sentimeter. paparan

Plasma 1.4 juta darjah panas

Secara tidak langsung, walaupun suhu medium interstellar dapat diukur dengan kesan Doppler: seperti dalam ribut petir di Bumi, keadaan bergelora berlaku dalam awan hidrogen panas. Terdapat vorteks di mana bahagian-bahagian gas bergerak ke arah bumi, sementara pada masa yang sama bahagian-bahagian lain mengalir keluar.

Akibatnya, hidrogen menghantar pada panjang gelombang yang berbeza; yang - benar-benar tajam - 21cm talian "mengalir" selain. Yang lebih panas awan, semakin banyak pergolakan dan "lebih luas" isyarat hidrogen, yang kemudiannya terdiri daripada banyak garis garisan individu.

Dengan bantuan data baru, ahli astronomi RAIUB dapat menunjukkan bahawa Bima Sakti dibenamkan dalam plasma panas 1.4 juta darjah panas - sama dengan corona solar. Hidrogen terion plasma ini "mengapung" serpihan kecil hidrogen neutral, yang kelihatan dalam imej radio.

Malam pisau panjang

"Buat pertama kalinya, kami telah menyaring seluruh langit utara dan selatan selepas garis 21 cm, " jelas Kalberla. Sebagai tambahan kepada teleskop radio 25 meter di bandar Dwingeloo Belanda, sejak 1994 para penyelidik juga telah menggunakan teleskop 30 meter di Argentina. "Apa yang membuatkan rekod itu sangat berharga adalah sensitiviti yang tinggi. Di samping itu, kami dapat menggunakan kaedah pengiraan khas untuk mengurangkan kesilapan imej yang tidak dapat dielakkan berlaku di teleskop radio dengan faktor 30. "

Akibatnya, data juga boleh berfungsi sebagai nilai rujukan untuk teleskop yang lebih besar dalam beberapa tahun akan datang, contohnya teleskop 100 meter di Effelsberg. Walaupun ini memberikan imej yang lebih terperinci, tetapi pada masa yang sama mempunyai pengurangan sistematik yang dapat dikesan dan diperbetulkan dengan bantuan set data baru.

Pasukan Jerman-Belanda-Argentina juga harus melawan kesilapan semasa projek raksasa itu. "Beberapa peranti kami bekerja dengan menghantar gelombang radio sendiri, menyebabkan gangguan yang tidak dijangka dalam imej teleskop, " kata Kalberla. "Akhirnya, dalam 'Malam Long Knives', kami secara beransur-ansur menutup setiap komputer dan setiap webcam sehingga akhirnya berhenti." Hanya kawalan teleskop kekal.

(idw - University of Bonn, 06.09.2005 - DLO)