【博科园-科学科普（如有疑问及相关问题请评论区留言，“博科园”会挑选问题给予回复解答）】日本一架望远镜已经绘制出了迄今为止最详细关于银河系的无线电波图像。在3年的时间里Nobeyama 45米望远镜观测了银河系1100个小时来绘制地图。这张照片是一个名为FUGIN的项目的一部分(该项目是由Nobeyama 45-m望远镜拍摄的森林无偏星系平面成像研究)。FUGIN后面的多机构研究小组在日本天文学会和arXiv的出版物上解释了这个项目。
FUGIN项目使用了日本45米的Nobeyama射电望远镜，制作了迄今为止最详尽的银河系无线电波图。顶部由FUGIN项目获得的银河系(l=10-50 deg)的三色(假彩色)无线电图。红色、绿色和蓝色分别代表12CO、13CO和C18O的无线电强度。第二行由斯皮策太空望远镜获得的同一区域的红外图像（红色、绿色和蓝色）。上图由FUGIN项目获得的银河系的三色无线电图(l=12-22 deg)。左下是W51区域的放大图，右下是M17区域放大图。图片版权：NAOJ/NASA/JPL-Caltech
Nobeyama 45米望远镜位于日本Minamimaki附近的Nobeyama射电天文台。该望远镜自1982年以来一直在那里运行，并在其生命中为毫米波射电天文学做出了许多贡献。这张地图是用安装在望远镜上的新森林接收器做的。当我们仰望银河时会看到大量的恒星、气体和尘埃。但也有暗斑看起来像空洞，但它们不是空洞而是是分子气体的冷云，不发出可见光。要想知道这些黑云里发生了什么，就需要像Nobeyama这样的射电望远镜。
Nobeyama 45米射电望远镜在日本的Nobeyama射电天文台。图片版权：NAOJ
当它开始运行时是世界上最大的毫米波射电望远镜，而且它一直有很大的分辨率。但是新的森林接收器已经改进了望远镜的空间分辨率十倍。新的接收器的功率增加使得天文学家能够创建这张新的地图。这张新的地图覆盖了整个夜空的面积，有520个满月。新地图的细节将使天文学家能够研究新的细节的大规模和小规模的结构。
FUGIN将会为像螺旋臂这样的大型结构提供新的数据，甚至是整个银河系的内部结构，比如单个分子云核心的小结构。FUGIN是Nobeyama的遗产项目之一。这些项目旨在收集下一代研究的基本数据。为了收集这些数据，FUGIN观察了一个面积为130平方度的区域，这个区域的面积超过了银河系的80%，从10到50度，从198到236度。基本上地图试图覆盖银河系的第一和第三象限，以捕捉旋臂、条状结构和分子气体环。
Norikazu Okabe在Nobeyama Radio天文台拍摄的星景照片。FUGIN观察区(l=10-50 deg)被标记。图片版权：National Astronomical Observatory of Japan
FUGIN的目的是研究星系中弥漫和致密的分子气体的物理性质。它同时收集三种二氧化碳同位素的数据：2CO，13CO和18CO。研究人员能够研究气体的分布和运动以及温度和密度等物理特性，研究已经取得了成效。FUGIN已经透露了之前隐藏的东西，包括在之前研究中不明显的纠缠的细丝，以及分子云的广域和详细结构。同时还观察了旋臂等分子气体的大规模运动学。
概念图像显示了银河系的主要特征。图片版权：NASA/JPL-Caltech, ESO, J. Hurt
但其主要目的是为其他望远镜的未来工作提供丰富的数据集。这些望远镜包括像ALMA一样的其他射电望远镜，但也包括使用红外线和其他波长的望远镜。一旦FUGIN数据在2018年6月发布便将开始。毫米波射电天文学是强大的，因为它能“看到”太空中的东西，而其他望远镜则不能。这对于研究恒星形成的大而冷的气体云尤其有用。这些云冷得像-262C (-440F)。在低温下，光学显微镜看不到它们，除非有一颗明亮的恒星在它们后面发光。即使在极低的温度下也会发生化学反应。这就产生了一氧化碳一类的分子，这是FUGIN项目的重点，但也有甲醛、乙醇和甲醇等。这些分子可以在毫米范围内发射无线电波，这是像Nobeyama这样的射电望远镜可以探测到的。
该项目的团队称FUGIN项目的顶层目的是“提供关于从原子气体到分子气体的转变、分子云的形成和致密气体的形成、恒星形成区域与星际气体的相互作用等关键信息。还将研究不同环境中分子云的物理性质和内部结构的变化，例如臂/臂间和杆以及演化阶段，如通过恒星形成活动来测量。这幅来自Nobeyama的新地图承载着很多的希望。像这样丰富的数据集将是未来数年的一个重要的银河谜题。这张地图上的细节将帮助天文学家更详细地了解气体云的结构，以及它们如何与其他结构相互作用，以及恒星是如何从这些云层中形成的。
知识：科学无国界，博科园-科学科普
作者：Evan Gough
内容：经“博科园”判定符合今主流科学
来自：Universe Today
编译：中子星
审校：博科园
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