利用MeerKAT数据,一支包括德国波恩MPIfR天文学家在内的国际团队编制了迄今为止MeerKAT调查中最大的射电源目录。借助这份目录,他们能够测量宇宙射电偶极子,这是一种由地球在宇宙中的运动产生的宇宙学效应,并为我们在最大尺度上的宇宙学理论提供了重要的检验。

天文学家编制了迄今为止最大的MeerKAT射电源目录

在预印本服务器arXiv上发布的一篇论文中描述了新的目录和随附的研究科学结果,并已被《天文学和天体物理学》接受发表。

新的测量证明了敏感的MeerKAT数据的价值,并表明这种深度数据为了解宇宙偶极效应的起源提供了极其有价值的见解。

用无线电波长仰望天空,我们主要看到的不是星星,而是极远的星系。观察无线电天空为观察宇宙中星系、黑洞和气体的演化提供了一个无遮挡的窗口,还可以展示宇宙在最大尺度上的样子。

MeerKAT吸收线调查(MALS)以南非MeerKAT射电天文台出色的灵敏度和成像保真度为动力,从391个望远镜指向探测到近一百万个射电源,生成了极其灵敏的图像。

这是迄今为止MeerKAT调查产生的最大的目录,也是少数拥有一百万或更多源的射电目录之一。由于其关注的是深度而不是天空覆盖范围,许多源都是首次被发现。

“这个连续谱的深度和广度在现代射电连续谱调查中占有独特的地位。公开发布将使社区能够解决与星系和宇宙演化相关的广泛问题,”大学间天文和天体物理中心(IUCAA)天文学家、MALS项目首席研究员NeerajGupta表示。

为了从MeerKAT产生的大量原始数据中获取这些深度图像,印度IUCAA维护着一套复杂的处理管道和数据存储设施。本文第一作者JonahWagenveld在德国马克斯普朗克射电天文学研究所(MPIfR)对这些图像和目录进行了进一步分析,并准备公开发布。

这份大型目录使MALS团队能够测量宇宙偶极子——太阳系在宇宙中运动引起的一种微妙效应。这种效应使得沿运动方向的辐射源数量增多,而沿相反方向的辐射源数量减少。

地球在宇宙中的运动方向和强度以前是通过测量宇宙微波背景来确定的。然而,许多测量发现,宇宙偶极子效应的强度比预测的要高得多,而宇宙偶极子效应应该与地球运动的速度直接相关。

这表明偶极子可能不仅仅是由运动速度引起的,而是由天空中不同方向的源密度的真正差异引起的,而根据宇宙学模型,这种情况是不应该发生的。

令人惊讶的是,新的MALS测量结果与预测结果一致。虽然目前尚不清楚为什么会出现这种情况,但这可能与调查的设计有关,该调查覆盖了非常深的天空小块区域,而不是其他无线电调查的较大但较浅的天空覆盖范围。因此,深度目录中存在许多微弱的“正常星系”,这无疑会影响偶极子测量。

“测量偶极子是宇宙学的一个极其重要的测试,可以告诉我们对宇宙结构的基本假设是否正确,”MPIfR天文学家兼论文主要作者乔纳·瓦根维尔德(JonahWagenveld)解释道。

然而,这个谜团还远未解决,未来更大的目录(无论是使用MeerKAT低频UHF波段的MALS,还是未来的天文台)都必须剖析这些发现并解决这一紧张局势。

“一致且自动化的处理对于妥善处理数据中的细微影响至关重要,因为这些影响可能会对我们测量的准确性产生不利影响。这项新调查是未来大规模无线电调查的垫脚石,将使用平方公里阵列和深度综合阵列,”MPIfR研究员Hans-RainerKlöckner指出,他概念化了使用MALS进行偶极子测量。

这是MALS发布的第二份无线电连续体和谱线数据,发布这份数据是团队共同努力的结果。MALS目录和图像可在https://mals.iucaa.in上公开获取。MALS团队是一个由来自世界各地的研究人员组成的国际合作团队。该项目由来自印度IUCAA的NeerayGupta领导。