Combinando dos de los radiotelescopios más potentes de la Tierra, un equipo internacional de investigadores dirigido por el Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR) en Bonn, creó los mapas más sensibles de la emisión de radio de grandes partes del plano Galáctico Norte hasta el momento. Los datos se tomaron con el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) en Nuevo México en dos configuraciones diferentes y el telescopio Effelsberg de 100 m cerca de Bonn. Esto proporciona por primera vez un estudio de radio que cubre todas las escalas angulares hasta 1,5 segundos de arco, el tamaño aparente de una pelota de tenis tirada en el suelo y vista desde un avión en vuelo. Al contrario de encuestas anteriores, GLOSTAR observó no solo el continuo de radio en el rango de frecuencia de 4-8 GHz en polarización completa, pero simultáneamente también líneas espectrales que trazan el gas molecular (de metanol y formaldehído) y gas atómico a través de líneas de recombinación de radio.

Una descripción general y los primeros resultados se publican en una serie de cuatro artículos relacionados en Astronomía y Astrofísica .

El proyecto Vista global de la formación de estrellas en la Vía Láctea (GLOSTAR) proporciona los mapas más sensibles de la emisión de radio de grandes partes del plano Galáctico Norte hasta el momento. tomada con el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) en Nuevo México en dos configuraciones diferentes y el radiotelescopio Effelsberg de 100 m de MPIfR. El emocionante conjunto de nuevos datos se está utilizando ahora para estudiar el medio interestelar en la Vía Láctea, así como las estrellas masivas en su infancia y su muerte. Poco después del 50 aniversario del radiotelescopio de Effelsberg, una serie de artículos basados ​​en los datos de GLOSTAR han sido publicados por Astronomía y Astrofísica .

Mientras que un interferómetro como el VLA puede producir imágenes muy nítidas del cielo, la emisión a gran escala a menudo se pierde. Sin embargo, la emisión de radio difusa se puede recuperar agregando datos del telescopio Effelsberg de 100 m, como se muestra en la Fig. 1. "Esto demuestra claramente que el telescopio Effelberg sigue siendo muy importante, incluso después de 50 años de funcionamiento ", dice Andreas Brunthaler, autor principal del primer artículo que ofrece una descripción general de la encuesta y describe las desafiantes técnicas de reducción de datos involucradas. Para mapear los 145 grados cuadrados completos de la encuesta, el equipo tuvo que combinar imágenes más pequeñas de casi 50, 000 posiciones diferentes. "Necesitábamos unas 700 horas de tiempo de observación en el VLA, que generó casi 40 Terabyte en datos sin procesar ", explica Sergio Dzib, quien dirigió los esfuerzos de calibración de datos de los datos de VLA. Si bien la parte de Effelsberg de la encuesta está en curso, los datos de la encuesta ya se utilizan para la ciencia nueva y emocionante.

Estudios anteriores han detectado solo alrededor del 30% del número esperado de remanentes de supernovas en la Vía Láctea. Gracias a la sensibilidad sin precedentes de la encuesta GLOSTAR, fue posible encontrar 80 nuevos candidatos solo en los datos de VLA, duplicando el número en el área observada. Con la adición de los datos de Effelsberg, Se espera que este número aumente. "Este es un paso importante para resolver este antiguo misterio de los remanentes de supernova perdidos", explica Rohit Dokara, estudiante de doctorado en el MPIfR y autor principal del segundo artículo.

Con los emocionantes resultados de los estudios de longitud de onda submométrica e infrarroja lejana desde el suelo y el espacio, ahora se detectan en toda la galaxia los grumos de polvo frío y masivo a partir de los cuales se forman los cúmulos masivos. Complementario a estas encuestas, la encuesta GLOSTAR proporciona imágenes muy poderosas y completas de, ambos, los trazadores ionizados y moleculares de la formación de estrellas en el plano galáctico.

El estudio también cubre el cercano complejo de formación de estrellas Cygnus X. Aquí, Se detectaron nuevas fuentes con emisión de máser de metanol de 6,7 GHz. "La línea de 6,7 GHz del metanol se encuentra exclusivamente en regiones donde se forman estrellas muy masivas de al menos 8 masas solares", dice Karl Menten, director del MPIfR, el iniciador de GLOSTAR. Descubrió este maser de metanol, la segunda línea espectral de longitud de onda de radio más fuerte, por primera vez en el medio interestelar hace exactamente 30 años. Si bien todos los máseres de metanol en el complejo Cygnus X están asociados con la emisión de polvo, menos de la mitad de las fuentes también se detectan en el continuo de radio.

"Estos máseres son indicadores de estrellas en una etapa evolutiva muy temprana, incluso antes de que se pueda ver una emisión de radio detectable ", explica Gisela Ortiz-León del MPIfR, quien lidera el estudio de la región Cygnus X. La identificación de auténticas "proto" -estrellas masivas ha sido durante mucho tiempo un objetivo de la investigación de la formación estelar.

Mientras que la luz óptica es fuertemente absorbida por el polvo interestelar, Las ondas de radio permiten echar un vistazo a las regiones más centrales de la Vía Láctea. Buscando en el nuevo mapa continuo observado con el VLA hacia el Centro Galáctico para la emisión de radio asociada con posibles objetos estelares jóvenes de un catálogo publicado recientemente, permite una mejor comprensión de su etapa evolutiva. "Si bien encontramos emisiones de radio para un buen número de ellos, muchos de los objetos carecen de equivalentes de radio y de emisión de polvo, sugiriendo que están más evolucionados y ya han dispersado sus nubes natales ", informa Hans Nguyen, otro estudiante de doctorado en el MPIfR, quien lidera el estudio de estos jóvenes objetos estelares. Las fuentes de radio asociadas permiten restricciones adicionales en la tasa de formación de estrellas en el Centro Galáctico.

Catalogar la gran cantidad de fuentes también es un desafío. El número esperado de fuentes en las imágenes completas de GLOSTAR es de unas pocas decenas de miles de fuentes de diferente naturaleza. "Hay cerca de 100 fuentes por cada grado cuadrado y estamos usando toda la información disponible para clasificarlas", explica Sac Medina, coautor de los cuatro artículos y ex estudiante de doctorado en el MPIfR, quien dirigió el primer documento del catálogo de fuentes y actualmente está preparando el catálogo de las imágenes completas de configuración D de GLOSTAR.

Desde sus primeros días, el MPIfR ha realizado muchos estudios exhaustivos del cielo de radio, la mayoría de ellos en longitudes de onda más largas. El estudio GLOSTAR es el primer estudio en el régimen de 4-8 GHz que puede competir con los estudios de infrarrojos espaciales en términos de escalas espaciales y rangos dinámicos y, por lo tanto, proporcionará un conjunto de datos único con un verdadero valor heredado para una perspectiva global sobre la formación de estrellas en nuestro país. Galaxia.

GLOSTAR, La vista global sobre la formación de estrellas en el estudio de la Vía Láctea utiliza los receptores de banda C de banda ancha (4-8 GHz) del VLA y el radiotelescopio Effelsberg de 100 m para realizar un estudio imparcial para caracterizar las regiones de formación de estrellas en la Vía Láctea. . Este estudio del plano medio galáctico detecta rastreadores reveladores de las primeras fases de la formación de estrellas de gran masa:compactas, regiones HII ultra e hipercompactas, y máseres de metanol (CH3OH) de 6,7 GHz, que trazan algunas de las etapas evolutivas más tempranas en la formación de estrellas de gran masa y pueden usarse para señalar las posiciones de objetos estelares muy jóvenes, muchos de ellos todavía están profundamente arraigados en su material natal. Las observaciones se centran en 5,8 GHz y también cubren las emisiones del formaldehído (H2CO) de 4,8 GHz y múltiples líneas de recombinación de radio (RRL), todo lo cual se presentará en futuras publicaciones. Las observaciones de GLOSTAR se realizaron con las configuraciones VLA B y D y el telescopio Effelsberg de 100 m para la estructura a gran escala.