新的图像比以往任何时候都更详细地揭示了银河系令人惊叹的星系平面
默奇森宽场阵列看到的银河系中心的新射电图像。星系以无线电颜色表示，其中橙色表示最低频率，绿色表示中频，蓝色表示最高频率。图片来源：Silvia Mantovanini （ICRAR/Curtin） 和 GLEAM-X 团队
（蜘蛛网eeook.com）据对话（作者：西尔维娅·曼托瓦尼尼、娜塔莎·赫尔利-沃克）：银河系是一个丰富而复杂的环境。我们将它视为一条横跨夜空的发光线，由无数星星组成。
但这只是可见光。以其他方式（例如通过无线电波）观察天空，可以提供更微妙的场景——充满带电粒子和磁场。
几十年来，天文学家一直使用射电望远镜来探索我们的银河系。通过研究银河系中天体的性质，我们可以更好地了解它的演化和组成。
我们的研究今天发表在《澳大利亚天文学会出版物》上，为我们银河系的银河平面结构提供了新的见解。
观察整个天空
为了揭示射电天空，我们使用了默奇森宽场阵列，这是一台位于澳大利亚内陆的射电望远镜，由分布在数平方公里的 4,096 根天线组成。该阵列一次观测天空的广阔区域，使其能够快速绘制星系地图。
2013 年至 2015 年间，该阵列被用于观测整个南半球天空，用于 GaLactic 和河外全天 MWA（或 GLEAM）调查。该调查涵盖了广泛的无线电波频率。
GLEAM 的广泛频率覆盖范围为天文学家提供了第一张天空“无线电彩色”地图，包括星系本身。它揭示了星系盘的漫射光芒，以及数千个遥远的星系和恒星诞生和死亡的区域。
随着 2018 年阵列的升级，我们以更高的分辨率和灵敏度观测了天空，从而产生了 GLEAM-eXtended 巡天 （GLEAM-X）。
两次调查之间的最大区别在于，GLEAM 可以检测到大局，但不能检测到细节，而 GLEAM-X 可以看到细节，但不能检测到大局。
美丽的马赛克
为了捕捉这两种情况，我们的团队使用了一种称为图像域网格的新成像技术。我们将数千次 GLEAM 和 GLEAM-X 观测结果结合起来，形成了一个巨大的银河系马赛克。
由于这两次调查在不同时间观测到天空，因此校正电离层畸变（由地球高层大气不规则引起的无线电波变化）非常重要。否则，这些失真会在观测之间改变源的位置。
该算法应用这些校正，平滑地对齐和堆叠来自不同夜晚的数据。这在西澳大利亚州 Pawsey 超级计算研究中心的超级计算机上花费了超过 100 万小时的处理时间。
结果是一个新的马赛克，覆盖了从南半球可见的银河系 95%，跨越 72 至 231 MHz 的无线电频率。宽频率范围的最大优势是能够看到具有“无线电颜色”的不同源，具体取决于无线电波是由宇宙磁场还是由热气体产生的。
死星爆炸产生的发射以橙色显示。频率越低，它越亮。与此同时，恒星诞生的区域闪烁着蓝色的光芒。
这些颜色使天文学家能够一目了然地辨认出星系的不同物理成分。
银河系的新无线电肖像是迄今为止在这些低频下最灵敏、最广的区域地图。它将使大量的银河系科学成为可能，从发现和研究恒星爆炸的微弱和古老的遗迹，到绘制高能宇宙射线以及主导恒星内介质的尘埃和颗粒的地图。
在新的 SKA-Low 望远镜完成并投入使用之前，这种图像的功率不会被超越，最终比其前身默奇森宽场阵列灵敏度高数千倍，分辨率更高。
这次升级还有几年的时间。目前，这张新图像是完整 SKA-Low 有朝一日将揭示的奇迹的鼓舞人心的预览。
