Deze spectaculaire nieuwe foto van de Melkweg vormt het slotakkoord van de APEX Telescope Large Area Survey of the Galaxy (ATLASGAL). Bij deze survey heeft de APEX-telescoop in Chili voor het eerst het deel van het Melkwegvlak dat waarneembaar is vanaf het zuidelijk halfrond op submillimeter-golflengten – straling die het midden houdt tussen infrarood licht en radiogolven – volledig in kaart gebracht. Het resulterende panorama toont meer details dan recente surveys die vanuit de ruimte zijn gedaan.
De baanbrekende 12-meter APEX-telescoop stelt astronomen in staat om het koude heelal te onderzoeken: gas en stof met temperaturen van slechts enkele tienden van een graad boven het absolute nulpunt. APEX, de Atacama Pathfinder EXperiment-telescoop, staat op 5 100 meter boven zeeniveau op de Chajnantor-hoogvlakte in het Atacama-gebied in het noorden van Chili. Bij de ATLASGAL-survey is gebruik gemaakt van de unieke eigenschappen van deze telescoop om de verdeling van koud, dicht gas in het vlak van de Melkweg in kaart te brengen [1]. Op de nieuwe foto is het merendeel van de stervormingsgebieden in de zuidelijke Melkweg te zien [2]. De nieuwe ATLASGAL-kaarten bestrijken een hemelgebied van 140 bij 3 graden, een meer dan vier keer zo groot gebied als de eerste ATLASGAL-release [3]. De nieuwe kaarten zijn ook kwalitatief beter, en sommige delen zijn opnieuw waargenomen om een meer uniforme data-kwaliteit over het volledige surveygebied te verkrijgen.
De ATLASGAL-survey is met afstand het succesvolste grote APEX-programma. Ze heeft al geleid tot de publicatie van 70 wetenschappelijke artikelen, en nu alle verwerkte gegevens beschikbaar zijn gekomen voor de hele astronomische gemeenschap zal haar erfenis alleen maar in omvang toenemen [4]. Het hart van APEX bestaat uit een aantal gevoelige instrumenten. Een daarvan, LABOCA (de LArge BOlometer Camera), is gebruikt voor de ATLASGAL-survey. LOBACO meet de binnenkomende straling door de kleine temperatuurstijging te meten die deze in zijn detectors teweegbrengt. Op die manier kan bijvoorbeeld de straling worden gedetecteerd van de koude donkere stofbanden die sterren aan het zicht onttrekken.
De nieuwe ATLASGAL-resultaten vullen de waarnemingen van de Planck-satelliet van ESA aan [5]. Dankzij de gecombineerde gegevens van Planck en APEX hebben astronomen de emissie van een groter hemelgebied kunnen detecteren en daaruit een schatting kunnen maken van de hoeveelheid dicht gas in het centrale deel van de Melkweg. De ATLASGAL-gegevens zijn ook gebruikt om alle koude, zware gaswolken in kaart te brengen waarin nieuwe generaties van sterren worden geboren. ‘ATLASGAL verschaft boeiende inzichten over waar de volgende generatie van zware sterren en sterrenhopen ontstaan. Door deze te combineren met waarnemingen van Planck, kunnen we nu een link leggen met de grootschalige structuren van grote moleculaire wolken,’ aldus Timea Csengeri van het Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn, Duitsland, die de leiding had over het samenvoegen van de gegevens van APEX en Planck.
De APEX-telescoop vierde onlangs tien jaar succesvol onderzoek van het koude heelal. Het instrument speelt niet alleen een belangrijke rol als verkenner, maar ook als aanvulling van ALMA, de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, die eveneens op de Chajnantor-hoogvlakte staat. APEX is gebaseerd op een prototype van de antennes die voor het ALMA-project zijn gebouwd en heeft tal van objecten opgespoord die ALMA in meer detail kan onderzoeken. Leonardo Testi van ESO, die deel uitmaakt van het ATLASGAL-team en de Europese projectwetenschapper is voor het ALMA-project, concludeert: ‘ATLASGAL heeft ons een nieuwe revolutionaire kijk gegeven op het dichte interstellaire medium van ons eigen sterrenstelsel, de Melkweg. De vrijgave van de volledige surveys biedt de mogelijkheid om dit schitterende bestand aan gegevens op nieuwe ontdekkingen uit te pluizen. Veel wetenschappers maken al gebruik van ATLASGAL-gegevens om daar een gedetailleerd ALMA-vervolg aan te geven.’
Noten
[1] De kaart is opgebouwd uit afzonderlijke APEX-waarnemingen van straling met een golflengte van 870 µm (0,87 millimeter).
[2] Het noordelijke deel van de Melkweg is al in kaart gebracht met de James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) en andere telescopen, maar de zuidelijke hemel is van bijzonder belang omdat daar het galactisch centrum te vinden is. Bovendien kan dit deel van de hemel nader worden bekeken met ALMA.
[3] De eerste data-release bestreek een gebied van ongeveer 95 vierkante graad – een lange, smalle strook langs het Melkwegvlak van twee graden breed en meer dan veertig graden lang. De definitieve kaart beslaat 420 graden en is daarmee meer dan vier keer zo groot.
[4] De gegevens zijn beschikbaar via het ESO-archief.
[5] De Planck-gegevens beslaan de volledige hemel, maar zijn niet erg detailrijk. ATLASGAL bestrijkt alleen het Melkwegvlak, maar heeft een hogere resolutie. De combinatie van beide verschaft een uitstekend ruimtelijk dynamisch bereik.
Wat is ATLASGAL?
ATLASGAL is een samenwerkingsverband van het Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR), het Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA), ESO en de Universiteit van Chili. APEX is een samenwerking tussen het Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR), het ONsala Space Observatory (OSO) en ESO. De activiteiten van APEX op Chajnantor worden uitgevoerd door ESO.ALMA is een samenwerkingsverband van ESO, de National Science Foundation (NSF) van de VS, de National Institutes of Natural Sciences (NINS) van Japan, met steun van de republiek Chili. ALMA wordt, namens haar lidstaten, gefinancierd door ESO, door NSF, in samenwerking met de National Research Council van Canada (NRC) en de National Science Council van Taiwan (NSC), en door NINS, in samenwerking met de Academia Sinica (AS) van Taiwan en het Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).
ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door zestien lidstaten: België, Brazilië, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland, en door gastland Chili. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerpen, bouwen en beheren van grote sterrenwachten die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. Ook speelt ESO een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op astronomisch gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope (VLT), de meest geavanceerde optische sterrenwacht ter wereld, en twee surveytelescopen: VISTA werkt in het infrarood en is de grootste surveytelescoop ter wereld en de VLT Survey Telescope is de grootste telescoop die specifiek is ontworpen om de hemel in zichtbaar licht in kaart te brengen. ESO is ook de Europese partner van de revolutionaire telescoop ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. En op Cerro Armazones, dicht bij Paranal, bouwt ESO de 39-meter Europese Extremely Large optical/near-infrared Telescope (E-ELT), die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.
