La Vía Láctea es nuestra galaxia natal en el vasto universo, pero la estructura y composición de la Vía Láctea siguen siendo un misterio. El vasto espacio interestelar entre los miles de millones de estrellas no está vacío, sino que está lleno de un tenue medio interestelar. El gas de hidrógeno difuso irradia una línea espectral con una frecuencia de alrededor de 1420 MHz. Algunos átomos de hidrógeno densos se juntan para formar nubes de hidrógeno molecular, y las estrellas recién nacidas se forman en los núcleos densos; las estrellas jóvenes y brillantes pueden ionizar el gas circundante.
Las estrellas evolucionan desde el nacimiento hasta la muerte, y algunas eventualmente explotan como supernovas, produciendo un remanente y un púlsar. Las ondas de choque de la explosión de la supernova comprimen el gas interestelar y aceleran los electrones casi a la velocidad de la luz. Estos electrones de alta velocidad circulan en el campo magnético interestelar, irradiando ondas de radio débiles. El medio interestelar galáctico es fundamental para el nacimiento y muerte de muchas estrellas.
El telescopio esférico de apertura de quinientos metros (FAST) construido por China es el radiotelescopio de plato único más sensible del mundo. Debido a que está equipado con un receptor criogénico de 19 haces de banda L altamente sensible, es un excelente instrumento para cazar púlsares y explorar el medio interestelar galáctico. Un equipo dirigido por el profesor jefe JinLin Han realizó la encuesta Galactic Plane Pulsar Snapshot (GPPS) y encontró más de 500 púlsares nuevos y débiles que son un orden de magnitud más débiles que los púlsares conocidos anteriores.
Durante las observaciones de púlsares, registraron simultáneamente los datos de la línea espectral, caracterizados por una alta sensibilidad, alta resolución espectral y alta resolución espacial, un recurso extremadamente valioso para estudiar la estructura de la galaxia de la Vía Láctea y el ciclo ecológico interestelar. Recientemente completaron el procesamiento de los datos de la línea espectral y publicaron los últimos resultados de gas atómico e ionizado, campos magnéticos y radiación de radio en el espacio interestelar en la Vía Láctea en la revista Science China Physics, Mechanics & Astronomy.
En su primera publicación de datos, FAST detectó la distribución en el cielo del gas de hidrógeno neutro (HI) en 88 grados cuadrados entre la longitud galáctica de 33° a 55° y la latitud galáctica de ±2°. Aunque la calibración fina todavía está en marcha, los resultados disponibles ya son los más sensibles para la detección de nubes de gas HI hasta la fecha, y muestran detalles sin precedentes sobre la distribución del gas HI.
John M. Dickey, profesor emérito de la Universidad de Tasmania en Australia y la Universidad de Minnesota en los Estados Unidos, dijo: “La mejora en la resolución angular y la sensibilidad con respecto a todos los estudios anteriores es impresionante… la publicación de este primer artículo sobre el GPPS HI encuesta es un logro histórico, digno de celebración y atención internacional”.
El gas ionizado del espacio interestelar es el último componente importante de la Vía Láctea que permanece sin explorar en detalle. El equipo procesó las líneas de recombinación de radio de hidrógeno (RRL) en los datos de la línea espectral GPPS en la misma área del cielo que los datos HI, revelando regiones luminosas ionizadas por estrellas brillantes y gas ionizado difuso (DIG) de origen desconocido. Los datos son indispensables para los estudios del ciclo ecológico del gas y la formación de estrellas en la Vía Láctea.
La Dra. Dana S. Balser, científica del Observatorio Nacional de Radioastronomía, dijo: “Este sondeo GPPS RRL es el sondeo más sensible hasta la fecha y tiene una resolución angular suficiente para separar la emisión DIG de las regiones HII… Los telescopios de plato como el FAST son los mejores para sondear el DIG, el último componente importante de la Vía Láctea en ser bien caracterizado”.
Los campos magnéticos galácticos que impregnan el medio interestelar de la galaxia son extremadamente difíciles de medir. El equipo se basó en la sensibilidad de FAST para medir la polarización y la rotación de Faraday de 134 púlsares débiles en el halo galáctico y descubrió que la fuerza del campo magnético en el halo galáctico es de aproximadamente 2 microgauss.
Los datos de medición de rotación de Faraday recién determinados de la encuesta GPPS brindan evidencia de las inversiones del campo magnético a lo largo de los brazos espirales en regiones más lejanas de la Vía Láctea. Sin FAST, nunca se detectaría el campo magnético interestelar en una región tan amplia.
El equipo también probó las observaciones de escaneo de FAST para la radiación continua de radio de la galaxia en un área de 5° × 7° en el cielo. Los resultados confirman que dos grandes y tenues estructuras de emisión de radio (G203.1+6.6 y G206.7+5.9) son remanentes de supernova tipo caparazón, uno de los cuales fue producido por una explosión de supernova muy cerca del sol a solo unos 1.400 años luz.
“Las sensibles observaciones FAST pueden revelar detalles sin precedentes de la Vía Láctea”, dijo Jing Yipeng, académico de la Academia de Ciencias de China en la Universidad Jiao Tong de Shanghai. “Las bases de datos de hidrógeno neutro e hidrógeno ionizado publicadas por estos documentos son recursos valiosos para los astrónomos de todo el mundo”.
Con información de Springer Link
