Наша галактика Млечный Путь, видимая невооружённым глазом как яркая полоса звёзд в небе, в радиодиапазоне предстаёт куда более сложной структурой, переполненной заряженными частицами и магнитными полями. Новая работа объединила несколько наблюдений Млечного Пути в одном массиве данных и впервые представила нашу галактику в радиодиапазоне в привычных человеческому глазу цветах.
Источник изображения: ICRAR/Curtin/GLEAM-X Team
Кодирование длин радиоволн в цветах оптического диапазона сделано не ради красоты картинки. В таком виде учёным легко концентрировать внимание на самых интересных явлениях, происходящих в нашей галактике. Чем ниже длина волны, тем теплее и ярче передаваемые на изображении радиочастоты. Средние частоты отражены зелёным цветом, а высокие — синим с переходом в фиолетовый.
Оптический сигнал очевидным образом ограничивает наблюдение. Радиодиапазон даёт более полное представление о процессах в галактике, выдавая расположение заряженных частиц, пыли, магнитных полей, областей рождения звёзд и эхо от взрывов сверхновых, а также сигналы от умирающих звёзд. Представленные на составной картине данные собранны массивом радиотелескопа Murchison Widefield Array (MWA) в Австралии. Объект состоит из 4096 антенн. В обзор были включены наблюдения за 2013–2015 годы (GLEAM, GaLactic and Extragalactic All-sky MWA) а также данные наблюдений за 2018 год после модернизации массива антенн (обзор GLEAM-eXtended или GLEAM-X).
Обзор GLEAM охватывал всю видимую в южном полушарии часть Млечного Пути. Обзор GLEAM-X позволил значительно повысить пространственное разрешение, но охватывал меньшую площадь. Однако сложнее всего было объединить данные по той причине, что состояние ионосферы в те и другие годы сильно отличалось, что отразилось в зарегистрированных данных. Потребовались миллионы часов обработки наблюдений на суперкомпьютерах, чтобы совместить оба обзора, и это с успехом было проделано. Объединённый обзор охватывает 95 % Млечного Пути, видимого в южном полушарии Земли в диапазоне 72–231 МГц.
Области взрывов сверхновых и старые звёзды светятся на карте оранжевым. Области рождения звёзд — синие и фиолетовые. Для учёных каждый цвет, его интенсивность и расположение указывают на события, происходящие на карте галактики. Это самая подробная и детальная карта такого рода. Следующая по детализации и точности цветная радиокарта Млечного Пути появится только после ввода в строй нового радиотелескопа SKA, в тысячи раз более чувствительного, чем MWA.