Карта неба, наложенная на серию трасс MeerKAT и содержащая несколько тысяч радиоисточников. На карте кружками отмечены местоположения 391 выравнивания с общим числом 971 980 источников. Стрелка показывает направление космического диполя. Фото предоставлено: команда MALS
Используя данные MeerKAT, международная группа, в которую входят астрономы из MPIfR (Бонн), составила самый большой на сегодняшний день каталог радиоисточников из обзора MeerKAT. Этот каталог позволил им измерить космический радиодиполь — космологический эффект, вызванный движением Земли во Вселенной, и представляет собой важную проверку наших теорий космологии в самых крупных масштабах.
Новый каталог и связанные с ним научные результаты исследования описаны в статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv и принятой к публикации в журнале Astronomy & Astrophysicals.
Новое измерение демонстрирует ценность чувствительных данных MeerKAT и показывает, что такие подробные данные дают чрезвычайно ценную информацию о происхождении космического дипольного эффекта.
Если посмотреть на небо в радиодиапазоне волн, то вместо звезд вы увидите галактики, находящиеся чрезвычайно далеко. Наблюдение радионеба обеспечивает беспрепятственное представление об эволюции галактик, черных дыр и газа во Вселенной, а также может показать, как Вселенная выглядит в самых крупных масштабах.
Используя выдающуюся чувствительность и точность изображений радиообсерватории MeerKAT в Южной Африке, исследование линий поглощения MeerKAT (MALS) позволило получить чрезвычайно чувствительные изображения, которые обнаруживают почти миллион радиоисточников с 391 юстировки телескопа.
На сегодняшний день это крупнейший каталог, созданный в результате опроса MeerKAT, и один из немногих радиокаталогов с миллионом или более источников. Поскольку основное внимание уделяется глубине, а не охвату неба, многие источники были обнаружены впервые.
«Глубина и масштаб этого каталога континуума занимают уникальное место среди современных исследований радиоконтинуума. Публикация позволит сообществу ответить на широкий круг вопросов, связанных с эволюцией галактик и Вселенной», — говорит Нирадж Гупта, астроном из Межуниверситетский центр астрономии и астрофизики (IUCAA) и главный исследователь проекта MALS.
Чтобы получить эти подробные изображения из больших объемов необработанных данных, которые генерирует MeerKAT, в IUCAA в Индии имеется сложное оборудование для обработки и хранения данных. Изображения и каталоги были дополнительно проанализированы и подготовлены к публикации в Институте радиоастрономии Макса Планка (MPIfR) в Германии Ионой Вагенвельдом, ведущим автором представленной здесь статьи.
Этот обширный каталог позволил команде MALS провести измерение космического диполя — тонкого эффекта, вызванного движением Солнечной системы во Вселенной. Благодаря этому эффекту источники кажутся более многочисленными в направлении движения и менее многочисленными в противоположном направлении.
Направление и степень движения Земли во Вселенной уже были определены путем измерений космического микроволнового фонового излучения. Однако многие измерения показали, что величина космического дипольного эффекта, которая должна быть напрямую связана со скоростью этого движения, намного превышает прогнозируемую.
Это позволило предположить, что диполь может быть вызван не просто скоростью движения, а реальной разницей плотности источников в разных направлениях на небе, чего не должно происходить согласно космологическим моделям.
Удивительно, но новые измерения MALS согласуются с предсказаниями. Хотя пока неизвестно, почему это так, это может быть связано с дизайном обзора, который охватывает небольшие участки неба вплоть до очень глубокого уровня, в отличие от более крупного, но мелкого охвата неба в других радиообзорах. В результате в глубоком каталоге присутствует множество слабых «нормальных галактик», что, несомненно, влияет на дипольные измерения.
«Измерение диполя является чрезвычайно важным тестом для космологии и может сказать нам, верны ли наши основные предположения о структуре Вселенной», — объясняет Джона Вагенвельд, астроном из MPIfR и первый автор исследования.
Однако загадка еще далека от решения, и будущие более крупные каталоги, либо MALS, использующие более низкочастотный диапазон УВЧ MeerKAT, либо будущие обсерватории, должны будут проанализировать эти результаты и решить загадку.
«Последовательная и автоматизированная обработка была необходима для того, чтобы хорошо справляться с тонкими эффектами в данных, которые могли бы повлиять на точность наших измерений. массив», — отмечает Ханс-Райнер Клёкнер, исследователь из MPIfR, который разработал использование MALS для дипольных измерений.
Это второй из нескольких выпусков данных радиоконтинуума и спектральных линий от MALS, и выпуск этого выпуска данных был результатом коллективных усилий. Каталоги и изображения MALS общедоступны на сайте MALS. Команда MALS — это международное сотрудничество исследователей со всего мира. Проект возглавляет Нирай Гупта из IUCAA, Индия.
Информация от: Обществом Макса Планка.
