Astronomi su objavili dosad najprecizniju radio-sliku galaktičke ravnine Mliječne staze – golemi mozaik koji otkriva strukturu našeg galaktičkog diska u iznimnim detaljima.
Na noćnom nebu Mliječna staza izgleda poput svjetlucave pruge, sastavljene od bezbrojnih zvijezda. No iza tog svjetla skriva se mnogo složeniji svemir. Kad se galaksija promatra u radijskim valovima, otkriva se pejzaž ispunjen nabijenim česticama, magnetskim poljima i oblacima plina koji svijetle nevidljivim zračenjem. Upravo su takvi signali omogućili znanstvenicima da slože novo, zapanjujuće precizno lice naše galaksije.
Kako je snimljen radio mozaik galaktičke ravnine
Za stvaranje ove slike korišten je Murchison Widefield Array (MWA), mreža od 4.096 antena raspoređenih na nekoliko kvadratnih kilometara australskog zaleđa. Ovaj radioteleskop može u jednom trenutku promatrati vrlo širok dio neba, što ga čini idealnim za brzo mapiranje galaktičkih struktura.
Između 2013. i 2015. MWA je istraživao južno nebo u sklopu projekta GaLactic and Extragalactic All-sky MWA (GLEAM), koji je obuhvatio širok raspon radijskih frekvencija. Zahvaljujući tome nastala je prva karta radijskog neba u boji, prikaz koji otkriva ne samo difuzni sjaj galaktičkog diska, nego i tisuće udaljenih galaksija te regije u kojima zvijezde nastaju i umiru.
Godine 2018. teleskop je nadograđen, što je omogućilo promatranja s većom osjetljivošću i razlučivošću. Novi projekt, nazvan GLEAM-eXtended (GLEAM-X), donio je mnogo finije detalje, ali na manjem dijelu neba. Prvi je projekt nudio širu, a drugi dublju sliku, pa su istraživači odlučili spojiti najbolje od oboje.
Koristeći naprednu tehniku obrade nazvanu image domain gridding, kombinirali su tisuće GLEAM i GLEAM-X opažanja u jedan golemi mozaik. Budući da su promatranja provedena u različitim razdobljima, bilo je potrebno ispraviti poremećaje koje uzrokuje ionosfera, sloj atmosfere koji može skrenuti putanju radijskih valova. Bez tih korekcija, položaji izvora zračenja ne bi se poklapali između različitih noći.
Za izradu mozaika korišteni su superračunala u istraživačkom centru Pawsey u zapadnoj Australiji. Obrada je trajala više od milijun sati računalnog vremena.
Galaksija u bojama radijskih valova
Konačni rezultat pokriva 95 % Mliječne staze vidljive s južne hemisfere, u rasponu frekvencija od 72 do 231 megaherca. Taj široki spektar omogućuje astronomima da razlikuju izvore prema njihovoj “radijskoj boji”, ovisno o tome potječe li zračenje iz vrućeg plina ili iz područja u kojima prevladavaju magnetska polja.
Ostatci eksplodiranih zvijezda svijetle narančasto, a što je frekvencija niža, to su sjajniji. Mladi, aktivni dijelovi galaksije u kojima nastaju zvijezde prepoznatljivi su po plavkastom sjaju. Na taj način znanstvenici mogu odmah uočiti različite fizikalne procese unutar galaktičke ravnine.
Nova radio-karta Mliječne staze najosjetljivija je i najopsežnija slika na tako niskim frekvencijama ikad snimljena. Otvara mogućnost za mnoga buduća istraživanja, od otkrivanja starih i slabih ostataka supernova do praćenja toka kozmičkih zraka i raspodjele međuzvjezdane prašine.
Trenutačno ova snimka predstavlja najdetaljniji prikaz naše galaksije, koji neće biti nadmašen sve dok ne bude dovršen novi teleskop SKA-Low. Taj instrument, tisućama puta osjetljiviji od MWA-a, donijet će još finiju sliku svemira i otkriti strukture koje su sada izvan dosega naših instrumenata. Dok SKA-Low još čeka svoje “prvo svjetlo”, mozaik GLEAM-X pruža dojmljiv uvid u ono što će buduća generacija radioteleskopa uskoro razotkriti – galaktičku ravninu u svoj njezinoj skrivenoj, radijskoj ljepoti.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
