Jaapani teleskoop on tootnud meie kõige üksikasjalikuma raadiolaine pildi Linnutee galaktikast. 3-aastase ajavahemiku jooksul vaatas Nobeyama 45-meetrine teleskoop kaardi koostamiseks Linnuteed 1100 tundi. Pilt on osa projektist nimega FUGIN (FOREST Erapooletute galaktiliste kujutiste uuring Nobeyama 45-meetrise teleskoobiga.) FUGINi taga asuv multiinstitutsiooniline uurimisrühm selgitas projekti Jaapani astronoomilise seltsi väljaannetes ja arXivis.
Nobeyama 45-meetrine teleskoop asub Nobeyama raadio observatooriumis Jaapanis Minamimaki lähedal. Teleskoop on seal töötanud alates 1982. aastast ja on oma elus palju kaasa aidanud millimeetrilaine raadiostronoomiale. Selle kaardi koostamiseks kasutati teleskoobile paigaldatud uut FOREST-vastuvõtjat.
Kui me vaatame Linnuteele üles, on näha arvukalt tähti ja gaasi ning tolmu. Kuid on ka tumedaid laike, mis näevad välja nagu tühjad. Kuid need pole tühjad; need on molekulaarse gaasi külmad pilved, mis ei kiirga nähtavat valgust. Nendes tumedates pilvedes toimuva nägemiseks on vaja raadioteleskoope, nagu Nobeyama.
Nobeyama oli töö alustamisel maailmas suurim millimeetri laine raadioteleskoop ja sellel on alati olnud suurepärane eraldusvõime. Kuid uus FOREST-vastuvõtja on teleskoobi ruumilist eraldusvõimet kümme korda parandanud. Uue vastuvõtja suurenenud võimsus võimaldas astronoomidel selle uue kaardi luua.
Uus kaart hõlmab öise taeva pindala, nii lai kui 520 täiskuud. Selle uue kaardi detail võimaldab astronoomidel uurida nii suuremahulisi kui ka väikesemahulisi struktuure uutes üksikasjades. FUGIN pakub uusi andmeid suurte struktuuride, näiteks spiraalharude ja isegi kogu Linnutee enda kohta, väiksemateks struktuurideks nagu üksikud molekulaarsed pilvesüdamikud.
FUGIN on üks Nobeyama pärandprojekte. Need projektid on mõeldud põhiandmete kogumiseks järgmise põlvkonna uuringute jaoks. Nende andmete kogumiseks vaatles FUGIN ala, mis kattis 130 ruutkraadi, mis on üle 80% galaktiliste laiuskraadide -1 ja +1 kraadi ning galaktiliste pikkuskraadide vahemikus 10 kuni 50 kraadi ja 198 kuni 236 kraadi. Põhimõtteliselt püüdis kaart katta galaktika 1. ja 3. kvadrandit, jäädvustada spiraalivarsi, kangistruktuuri ja molekulaarset gaasiringit.
FUGINi eesmärk on uurida hajusa ja tiheda molekulaarse gaasi füüsikalisi omadusi galaktikas. See teeb seda, kogudes üheaegselt andmeid kolme süsinikdioksiidi isotoobi kohta: 2CO, 13CO ja 18CO. Teadlased said uurida gaasi jaotust ja liikumist ning ka füüsikalisi omadusi, nagu temperatuur ja tihedus. Ja õppimine on juba ära tasunud.
FUGIN on juba varem asju peitnud. Need hõlmavad takerdunud kiude, mis polnud varasemates uuringutes ilmselged, samuti molekulaarpilvede laiaulatuslikke ja üksikasjalikke struktuure. Täheldati ka suuremahulisi kinemaatilisi molekulaarse gaasi kinemaatikaid, nagu spiraalharud.
Kuid peamine eesmärk on pakkuda rikkalikku andmekogumit edasiseks tööks teiste teleskoopide abil. Nende hulka kuuluvad muud raadioteleskoobid, nagu ALMA, aga ka teleskoobid, mis töötavad infrapuna ja muu lainepikkusega. See algab pärast FUGINi andmete avaldamist 2018. aasta juunis.
Millimeetrise laine raadioastronoomia on võimas, kuna see võib kosmoses „näha” asju, mida teised teleskoobid ei saa. See on eriti kasulik suurte, külmade gaasipilvede uurimisel, kus tärnid moodustuvad. Need pilved on nii külmad kui -262C (-440F.). Madalatel temperatuuridel optilised ulatused neid ei näe, kui nende taga ei paista ere täht.
Isegi nendel eriti madalatel temperatuuridel toimuvad keemilised reaktsioonid. Nii toodetakse molekule nagu süsinikmonooksiid, mis oli FUGINi projekti fookuses, aga ka teisi, nagu formaldehüüd, etüülalkohol ja metüülalkohol. Need molekulid kiirgavad millimeetri raadiuses raadiolaineid, mida raadioteleskoobid nagu Nobeyama suudavad tuvastada.
Projekti FUGIN kõrgeim eesmärk on projekti taga oleva meeskonna sõnul pakkuda olulist teavet üleminekust aatomgaasilt molekulaarsele gaasile, molekulaarpilvede ja tiheda gaasi moodustumisele, tähte moodustavate piirkondade ja tähtedevahelise tähtede vahelisele koostoimimisele gaas jne. Samuti uurime molekulaarpilvede füüsikaliste omaduste ja sisestruktuuride varieerumist erinevates keskkondades, nagu näiteks käe / interarm ja riba, ning näiteks evolutsiooni staadiumis, mida mõõdetakse tähte moodustava aktiivsusega. "
See uus Nobeyama kaart on palju lubadusi. Niisugune rikkalik andmekogum on oluline osa galaktilisest mõistatusest veel aastaid. Kaardil paljastatud üksikasjad aitavad astronoomidel täpsemalt uurida gaasipilvede struktuure, nende koostoimet teiste struktuuridega ja seda, kuidas nendest pilvedest moodustuvad tähed.
