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ATCA射電影像以前所未有的細節捕捉到由密集恆星組成的古老球狀星團

ATCA射電影像以前所未有的細節捕捉到由密集恆星組成的古老球狀星團

2024-01-18 Comments 0 Comment

由全球天文學家組成的團隊為一個球狀星團繪製了有史以來最靈敏的電波影像,球狀星團是一個由緊密排列的恆星組成的古老球體。這張圖像拍攝的是夜空中第二亮的球狀星團–47 Tucanae,由位於西澳大利亞的國際射電天文研究中心(ICRAR)科廷大學節點領導的團隊製作。

New-Radio-Source-Center-Cluster.jpg

科學家也從星團中心探測到了一個以前從未發現過的電波訊號。這項研究成果已在當晚發表在《天文物理學報》。

來自ICRAR科廷大學節點的天文學家Arash Bahramian博士說,星團是早期宇宙的古老遺跡。

「球狀星團是我們在銀河系周圍看到的非常古老的巨型恆星球。球狀星團密度驚人,數萬到數百萬顆恆星擠在一個球體中。我們拍攝的是47 Tucanae,它是銀河系中最巨大的球狀星團之一。它有超過一百萬顆恆星和一個非常明亮、非常緻密的核心。”

CSIRO-Australia-Telescope-Compact-Array-scaled.jpg

這項發現是利用CSIRO 的澳洲望遠鏡緊湊陣列發現的。圖片來源:Alex Cherney/CSIRO

巴赫拉米安博士說,這幅超靈敏影像是透過澳洲聯邦科學與工業研究組織位於戈梅羅伊國的澳洲望遠鏡的緊湊陣列(ATCA)超過450個小時的觀測生成。這是澳洲射電望遠鏡有史以來拍攝的最深、最靈敏的射電影像。

47 Tucanae可以用肉眼看到,並且在1700年代就首次編入目錄。如此詳細的成像讓天文學家發現了位於星團中心的一個極其微弱的射電訊號,而這個訊號以前從未被偵測到。

第一作者、來自ICRAR科廷大學節點的亞歷山德羅-帕杜阿諾(Alessandro Paduano)博士說,探測到這個信號是一個令人興奮的發現,它可以歸因於兩種可能性之一。

聽聽天文學家在夜空中第二亮的球狀星團–47 Tucanae內部發現了什麼。資料來源:ICRAR

他說:”第一種可能是,47 Tucanae可能包含一個質量介於星系中心的超大質量黑洞和恆星坍縮產生的恆星黑洞之間的黑洞。雖然人們認為球狀星團中存在中等質量的黑洞,但目前還沒有明確的探測結果。如果這個訊號被證實是一個黑洞,那將是一個非常重大的發現,也是有史以來第一次在一個星團內對黑洞進行無線電探測。”

訊號的第二個可能來源是脈衝星–能發射無線電波的旋轉中子星。

帕杜阿諾博士說:”脈衝星離星團中心如此之近,這在科學上也是一個有趣的發現,因為它可以用來尋找一個尚未被探測到的中心黑洞。”

該計畫的共同作者、澳洲聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)的研究科學家 Tim Galvin博士說,該計畫再次證明了ATCA 的持續重要性。

“這個專案使我們的軟體在資料管理和處理方面都達到了極限,看到這些技術帶來的豐富的科學成果,真的令人興奮,亞歷山德羅的研究是多年研究和技術進步的結晶,ATCA拍攝的47圖卡尼超深影像僅僅是未來發現的開端。”

SKA天文台(SKAO)目前正在澳洲和南非建造SKA射電望遠鏡,研究人員可以期待從SKA射電望遠鏡中獲得超靈敏的影像。

Globular-Cluster-47-Tucanae.jpg

組成球狀星團47 Tucanae 的密集恆星球。資料來源:NASA、ESA 和哈伯遺產(STScI/AURA)-ESA/哈伯合作組織

一旦完工,SKA望遠鏡將成為世界上最大的兩個電波望遠鏡陣列,改變我們對宇宙的認識,並解決當代一些最基本的科學問題。

巴赫拉米安博士說,研究人員正在不斷尋找新的創新方法,以充分利用他們所使用的電波望遠鏡。他說:「我們利用目前這一代電波望遠鏡,結合數百小時的觀測,成功實現了接近SKA品質的科學研究,揭示了最微弱的細節。這讓我們看到了下一代電波望遠鏡上線後將實現的令人興奮的能力。”

超靈敏影像所使用的技術可以幫助未來的電波望遠鏡(如SKA)探測到宇宙中一些最微弱的天體。

編譯來源:ScitechDaily

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