科技日報(bào)實(shí)習(xí)記者 張佳欣

英國杜倫大學(xué)的天文學(xué)家與一個(gè)國際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)合作，使用泛歐射電望遠(yuǎn)鏡低頻陣列（LOFAR）繪制了超過1/4的北方天空，該圖于近日首次公布，顯示了大約440萬個(gè)數(shù)十億光年外的天體，其中包括100萬個(gè)以前沒有被發(fā)現(xiàn)的天體。相關(guān)研究發(fā)表于《天文學(xué)與天體物理學(xué)》雜志。

“水母星系”NGC 4858 的合成射電 (LoTSS-DR2) 和光學(xué)（哈勃太空望遠(yuǎn)鏡）圖像，該星系正在飛過從星系中剝離物質(zhì)的致密介質(zhì)。圖源：伊恩·羅伯茨

這個(gè)看似無害的紅色類星體是早期宇宙中最強(qiáng)大的天體之一，形成于大爆炸后 10 億年內(nèi)。在這里，我們看到了129億年前的類星體，當(dāng)時(shí)它的中心黑洞正在迅速吸積物質(zhì)并產(chǎn)生強(qiáng)大的爆發(fā)，以無線電波長發(fā)光。我們還沒有完全理解大爆炸之后如此強(qiáng)大的來源是如何形成的。圖源：阿妮奇·格洛德曼斯

“鯨魚星系”NGC 4631 的射電、X 射線和光學(xué)合成圖像。在這個(gè)星系中，恒星形成產(chǎn)生在 X 射線（藍(lán)色）中可見的熱氣體，以及在星系磁場中盤旋的高能粒子LoTSS無線電圖像中可見的場（橙色）。高水平的恒星形成可能是由與伴星系的相互作用引發(fā)的。圖源：沃爾克·希森和邁克爾·斯坦

天鵝座環(huán)超新星遺跡的合成無線電（LoTSS；紫色）、紫外線（GALEX；黃色）和 X 射線（ROSAT；藍(lán)色）圖像。銀河系中這種壯觀的結(jié)構(gòu)值得期待在未來的 LoTSS 數(shù)據(jù)發(fā)布中，因?yàn)樵撜{(diào)查計(jì)劃現(xiàn)在開始探索我們的銀河系。圖源：詹妮弗·韋斯特

這些天體中的絕大多數(shù)都在數(shù)十億光年之外，要么是擁有巨大黑洞的星系，要么是正在快速生長的新恒星。杜倫大學(xué)稱，其他發(fā)現(xiàn)還包括在銀河系內(nèi)發(fā)生碰撞的遙遠(yuǎn)星系群和亮度不同的恒星。

這批數(shù)據(jù)是LOFAR“2米巡天計(jì)劃”第二次公開發(fā)布的數(shù)據(jù)，覆蓋面積是第一次發(fā)布的13倍，記錄了近30萬個(gè)星系和其他天體的無線電信號(hào)。

射電天文學(xué)是揭示宇宙奧秘的另一種方式，尤其是用可見光波看不見的物體，例如黑洞。研究人員在高性能計(jì)算機(jī)上部署了最先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理算法，處理了3500小時(shí)的觀測數(shù)據(jù)，使用了8PB的磁盤空間——大約相當(dāng)于2萬臺(tái)筆記本電腦的內(nèi)存。這是迄今為止LOFAR“2米巡天計(jì)劃”發(fā)布的最大數(shù)據(jù)。

這些數(shù)據(jù)代表了天體物理學(xué)向前邁出的重要一步，可用于搜索范圍廣泛的信號(hào)，例如來自附近行星或星系的信號(hào)，一直到遙遠(yuǎn)宇宙中微弱的信號(hào)。

荷蘭萊頓大學(xué)天文學(xué)家蒂莫西·希姆韋爾表示，此次發(fā)布的數(shù)據(jù)只占整個(gè)調(diào)查的27%，預(yù)計(jì)未來將有更多科學(xué)突破，包括研究宇宙中最大的結(jié)構(gòu)如何生長、黑洞如何形成和演化、控制遙遠(yuǎn)星系恒星形成的物理學(xué)，甚至詳細(xì)描述銀河系恒星生命中最壯觀的階段。

杜倫大學(xué)科學(xué)家利亞·莫拉比托博士說：“我們通過這個(gè)項(xiàng)目開啟了新發(fā)現(xiàn)的大門，未來的工作將更詳細(xì)地跟進(jìn)這些新發(fā)現(xiàn)，杜倫大學(xué)使用的技術(shù)是LOFAR與英國大學(xué)合作的一部分，以便把分辨率提高20倍對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。”

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