26 篇論文同步釋出,挖出宇宙原野 30 萬個隱藏星系

作者 | 發布日期 2019 年 02 月 20 日 18:41 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 follow us in feedly

在宇宙遙遠一隅,天文學家利用低頻陣列望遠鏡(LOFAR)數據大舉發現 30 萬個全新星系,它們的無線電訊號傳播數十億光年,終於來到地球眼前。這數據還只是低頻陣列望遠鏡巡天調查的第一階段,等掃視完整個北方天空後,預計將發現 1,500 萬個無線電波源。

《天文與天體物理學報》(Astronomy & Astrophysics)於本週二發表一期特刊,來自 18 個國家、200 多名天文學家發表的 26 篇研究論文同步釋出,專門探討荷蘭低頻陣列望遠鏡(Low Frequency Array telescope,LOFAR)首次巡天調查數據。

低頻陣列望遠鏡非常敏銳,以高速光纜連接荷蘭、德國、英國、法國、瑞典、波蘭、愛爾蘭、義大利等國的無線電天線,再由超級電腦收集分析各地 10 萬多個天線傳來的訊號,進而計算出電波來源的分佈情形,構成一座直徑長達 1,900 公里的大型虛擬望遠鏡,由荷蘭電波天文研究所(Netherlands Institute for Radio Astronomy,ASTRON)營運。

這些數據將能讓天文學家研究星系演化的各種細節,荷蘭電波天文研究所所長 Carole Jackson 舉例,比如黑洞來自哪裡?為什麼星系團(聚集了數百~數千個星系)在合併時,會產生跨越數百萬光年的電波發射(radio emission)?接近真空的星系際空間是否也有磁場?

星系團電波發射

德國漢堡大學教授 Amanda Wilber 表示,無線電可以探測星系間稀薄介質的輻射,通常由高能衝擊事件和湍流形成,LOFAR 可以了解是什麼機制加速了粒子;更奇妙的是,義大利波隆那大學教授 Annalisa Bonafede 指出,LOFAR 開始發現就算星系團沒有合併也產生電波發射,表明有其他現象導致大規模粒子加速。

磁場遍布宇宙

德國漢堡大學教授 Shane O’Sullivan 說,LOFAR 能揭示宇宙磁場對一個尺寸達 1,100 萬光年的巨型無線電星系,其輻射之無線電波產生何等影響,理解宇宙磁場起源。

這次特刊中 26 篇論文還僅僅基於整個巡天調查的 2% 數據而已,就已經發現 30 萬個未知星系,等北方天空全部檢測完畢,預計將發現 1,500 萬個無線電波源,其中或藏有宇宙初期形成的第一個大質量黑洞。

當然,要從如此龐大的數據庫抽絲剝繭、找出宇宙中各種天體現象,超級電腦得運算上好一段時間(但一般電腦要運算好幾個世紀),就讓我們好好期待 LOFAR 將帶來哪些驚喜吧。

▲ 荷蘭電波天文研究所天文學家 Robert Schulz 發布 LOFAR 檢測的電波星系影片。

(首圖來源:pixabay