VLA begynder et stort kosmisk opdagelsesprojekt

Astronomer har påbegyndt det største observationsprojekt i mere end fire årtiers historie med National Science Foundations Karl G. Jansky Very Large Array (VLA)-en enorm undersøgelse af himlen, der lover en rig videnskabelig gevinst over mange år.

I løbet af de næste 7 år, det ikoniske udvalg af gigantiske parabolantenner i den høje New Mexico -ørken vil gøre tre komplette scanninger af himlen synlige fra dens breddegrad - omkring 80 procent af hele himlen. Undersøgelsen, kaldet VLA Sky Survey (VLASS), vil producere den skarpeste radiovisning, der nogensinde er lavet af en så stor del af himlen, og forventes at opdage 10 millioner forskellige radioemitterende himmellegemer, omkring fire gange så mange, som man nu kender.

"Denne undersøgelse sætter de enormt forbedrede muligheder i VLA i gang, der blev produceret af opgraderingsprojektet, der blev afsluttet i 2012. Resultatet vil være et unikt og yderst værdifuldt værktøj til grænseforskning på en række forskellige områder inden for astrofysik, "sagde Tony Beasley, Direktør for National Radio Astronomy Observatory (NRAO).

Astronomer forventer, at VLASS opdager kraftige kosmiske eksplosioner, såsom supernovaer, gamma ray bursts, og kollisioner mellem neutronstjerner, der er tilsløret for teleskoper med synligt lys af tykke støvskyer, eller som på anden måde har undgået detektion. VLA's evne til at gennemskue støv vil gøre undersøgelsen til et værktøj til at finde en række strukturer inden for vores egen Mælkevej, der også er tilsløret af støv.

Undersøgelsen vil afsløre mange yderligere eksempler på kraftfulde stråler med superhurtige partikler, der drives af energien fra supermassive sorte huller ved galaksernes kerner. Dette vil give vigtige nye oplysninger om, hvordan sådanne jetfly påvirker væksten af ​​galakser over tid. VLAs evne til at måle magnetiske felter vil hjælpe forskere med at få ny forståelse af de enkelte galakseres funktion og interaktionen mellem kæmpe klynger af galakser.

"Ud over det, vi tror, ​​VLASS vil opdage, vi vil utvivlsomt blive overrasket over opdagelser, vi ikke forudser nu. Det er lektien i videnskabelig historie, og måske den mest spændende del af et projekt som dette, "sagde Claire Chandler, VLASS -projektdirektør.

Undersøgelsen begyndte observationer den 7. september. Den planlægger at gennemføre tre scanninger af himlen, hver adskilt med cirka 32 måneder. Data fra alle tre scanninger kombineres for at lave følsomme radiobilleder, mens sammenligning af billeder fra de enkelte scanninger muliggør opdagelse af nyligt viste eller kortlivede objekter. Til undersøgelsen, VLA modtager kosmiske radioemissioner ved frekvenser mellem 2 og 4 GigaHertz, frekvenser, der også bruges til satellitkommunikation og mikrobølgeovne.

NRAO frigiver dataprodukter fra undersøgelsen, så hurtigt som de kan produceres. Rådata, som kræver behandling for at blive til billeder, frigives, så snart observationer er foretaget. "Hurtigt kig" -billeder, fremstillet af en automatiseret forarbejdningsrørledning typisk vil være tilgængelig inden for en uge efter observationerne. Mere sofistikerede billeder, og kataloger over objekter opdaget, vil blive frigivet i månedsperioder, afhængigt af den nødvendige behandlingstid.

Ud over, andre institutioner forventes at forbedre VLASS -output ved at udføre yderligere behandling til mere specialiseret analyse, og gøre disse produkter tilgængelige for forskningsmiljøet. Resultaterne af VLASS vil også være tilgængelige for studerende, pædagoger, og borgerforskere.

Afslutning af VLASS kræver 5, 500 timers observationstid. Det er den tredje store himmelundersøgelse foretaget med VLA. Fra 1993-1996, NRAO VLA Sky Survey (NVSS) brugte 2932 observationstimer til at dække det samme område af himlen som VLASS, men ved lavere opløsning. Den FØRSTE (Uklare billeder af radiohimlen på tyve centimeter) undersøgelse undersøgte en mindre del af himlen mere detaljeret, ved hjælp af 3200 observationstimer fra 1993 til 2002.

"NVSS og FIRST -undersøgelserne er blevet citeret mere end 4, 500 gange i videnskabelige artikler, og det tal vokser stadig, "sagde projektforsker Mark Lacy." Det er en glimrende indikation på den værdi, sådanne undersøgelser giver forskersamfundet, " han tilføjede.

Siden NVSS- og FIRST -undersøgelserne blev gennemført, VLA gennemgik en komplet teknisk transformation. Fra 2001-2012, de originale elektroniske systemer designet og bygget i løbet af 1970'erne blev erstattet med state-of-the-art teknologi, der meget udvidede VLA's muligheder.

"Denne opgradering gjorde VLA til et helt nyt videnskabeligt værktøj. Vi ville bruge det værktøj til at producere en himmelundersøgelse, der ville gavne hele det astronomiske samfund i størst muligt omfang, "Sagde Beasley.

I 2013, NRAO meddelte, at det ville overveje at foretage en stor undersøgelse, og opfordrede astronomer fra hele verden til at indsende ideer og forslag til de videnskabelige og tekniske tilgange, der bedst ville opfylde forskernes behov. Ideer blev også efterlyst under videnskabelige møder, og en Survey Science Group blev dannet for at rådgive NRAO om undersøgelsens videnskabelige prioriteter, der omfatter astronomer fra en lang række specialer og institutioner.

Baseret på anbefalingerne fra det videnskabelige samfund, NRAO forskere og ingeniører udtænkte et design til undersøgelsen. I 2016, en pilotundersøgelse, ved hjælp af 200 observationstimer, blev udført for at teste og forfine undersøgelsens teknikker. Projektteamet gennemgik flere design- og operationelle beredskabsanmeldelser, og fik endelig klarsignal til at starte den fulde undersøgelse tidligere på året.

"Astronomi er grundlæggende at udforske - lave billeder af himlen for at se, hvad der er. VLASS er en ny og kraftfuld ressource til udforskning, "sagde Steve Myers, VLASS teknisk leder.