Carte radio de la Voie Lactée obtenue par le projet FUGIN. En haut :Carte radio tricolore (fausses couleurs) de la Voie Lactée (l=10-50 deg) obtenue par le Projet FUGIN. Rouge, vert, et le bleu représentent les intensités radio de 12 CO, 13 CO, et C 18 , respectivement. Deuxième ligne :Image infrarouge de la même région obtenue par le télescope spatial Spitzer. Rouge, vert, et le bleu représentent les intensités de 24μm, 8μm, et 5,8 m d'ondes radio respectivement. Haut Zoom-In :Carte radio tricolore de la Voie Lactée (l=12-22 deg) obtenue par le Projet FUGIN. Les couleurs sont les mêmes que l'image du haut. Zoom avant en bas à gauche :vue agrandie de la région W51. Les couleurs sont les mêmes que celles de l'image du haut. Zoom avant en bas à droite :vue agrandie de la région M17. Les couleurs sont les mêmes que l'image du haut.
Des astronomes ont mené une étude à grande échelle de la Voie lactée invisible à l'aide du radiotélescope Nobeyama de 45 m.
Lorsque vous regardez sur un clair, nuit noire, vous pouvez voir la Voie Lactée à l'œil nu. Si vous prenez une photo de la Voie lactée, vous trouverez des taches sombres avec moins d'étoiles. Dans ces domaines, des nuages de gaz et de poussière dans la Voie lactée bloquent la lumière des étoiles en arrière-plan. En observant les ondes radio émises par le gaz dans ces nuages, les astronomes peuvent étudier les parties invisibles de la Voie lactée.
Un groupe de recherche multi-institutionnel a utilisé le télescope de 45 m de 2014 à 2017 pour créer les cartes radio les plus complètes et les plus détaillées de la Voie lactée de l'histoire de l'humanité. L'équipe a réalisé des cartes couvrant une zone aussi large que 520 pleines lunes avec environ trois fois la résolution spatiale des cartes précédentes. Cette carte permettra aux astronomes d'étudier la structure du milieu interstellaire, de la structure à grande échelle de l'ensemble de la Voie lactée à la structure à petite échelle des noyaux de nuages moléculaires individuels directement liés à la formation des étoiles. Grâce à la bonne résolution spatiale du télescope de 45 m, l'équipe a découvert de nombreuses structures filamenteuses qui n'étaient pas clairement visibles sur les cartes précédentes. On pense que ces structures contiennent des indices importants pour comprendre comment les étoiles se forment.
Région d'observation du projet FUGIN :photographie de paysage stellaire prise à l'observatoire radio de Nobeyama par Norikazu Okabe. La région d'observation FUGIN (l=10-50 deg) est marquée. Crédit :Observatoire astronomique national du Japon
Cette carte radio servira d'ensemble de données fondamentales pour les futures études d'observation. Les chercheurs s'attendent à de nombreuses découvertes des chercheurs du monde entier sur la base de cette carte.
La Voie lactée est un conglomérat de nombreuses étoiles. Dans les zones sombres avec moins d'étoiles, le gaz et la poussière obscurcissent la lumière des étoiles de fond. Nous appelons ces zones des nuages sombres. Le gaz dans les nuages sombres ne peut pas être vu en lumière visible, mais peut être observé dans les ondes radio. Un grand télescope a une bonne résolution spatiale mais ne peut couvrir qu'une petite partie du ciel. D'autre part, un petit télescope peut couvrir une large zone mais a une mauvaise résolution spatiale et ne peut pas voir la structure détaillée des corps célestes. Pour cette raison, il est difficile d'obtenir des données d'observation qui capturent simultanément à la fois la structure à grande échelle de la Voie lactée et la structure à petite échelle des noyaux de nuages moléculaires, qui sont liés à la formation d'étoiles. Avec les données précédentes, il était difficile d'étudier l'évolution du gaz moléculaire, la matière des étoiles. Surtout pour comprendre comment et où se forment les étoiles, un ensemble de données avec une large couverture et une haute résolution spatiale était souhaité.
FUGIN (FOREST unbiased galactic plane imaging survey with the Nobeyama 45-mtelescope) est un projet visant à créer une vaste carte radio à grand champ de la Voie lactée avec une haute résolution spatiale sans précédent. Le radiotélescope Nobeyama 45-m a une bonne résolution spatiale, et le nouveau récepteur FOREST installé sur le télescope permet aux astronomes d'observer 10 fois plus efficacement qu'auparavant. FUGIN a été approuvé comme l'un des projets hérités de l'observatoire radio de Nobeyama pour tirer le meilleur parti de ces avantages. Le but des projets hérités est de collecter des données fondamentales pour les études de prochaine génération. FUGIN observé pour 1, 100 heures de 2014 à 2017. Les zones observées couvraient 130 degrés carrés :environ 83 pour cent de la superficie entre les latitudes galactiques -1 et +1 degrés et les longitudes galactiques de 10 à 50 degrés et de 198 à 236 degrés. La résolution angulaire est d'environ 20 secondes d'arc, et la résolution de la vitesse radiale pour les molécules est de 1,3 km/s. C'est environ 3 fois plus élevé en résolution spatiale que les données précédentes pour la Voie lactée. Le télescope de 45 m a obtenu simultanément des données pour 3 espèces isotopiques différentes de molécules de monoxyde de carbone, 12 CO, 13 CO, et C 18 O. Cela a permis aux chercheurs d'étudier les caractéristiques physiques du gaz, comme la température et la densité, en plus de la distribution du gaz moléculaire et de ses mouvements.
L'analyse des données des longitudes galactiques de 12 à 22 degrés a permis la découverte de filaments moléculaires géants auparavant impossibles à distinguer. De nombreuses structures filamenteuses ont été identifiées autour des régions de formation d'étoiles telles que M17 et W51. Ces structures pourraient contenir des indices pour comprendre comment un nuage moléculaire se contracte pour former des étoiles. La carte radio obtenue avec ce projet sera publiée en juin 2018. La carte constituera un ensemble de données fondamentales pour les futures études de la Voie lactée; il sera utile non seulement pour les observations utilisant ALMA et d'autres radiotélescopes, mais aussi pour des observations dans l'infrarouge et d'autres longueurs d'onde.
Ce résultat est apparu dans le Publications de la Société astronomique du Japon en octobre 2017.
