借助这张生动的 3D 宇宙地图前往另一个星系

欧洲射电望远镜阵列在绘制射电夜空图的过程中刚刚取得了重要里程碑——您可以亲自探索这张令人惊叹的宇宙地图的亮点。

一组在欧洲低频阵列 (LOFAR) 射电望远镜上工作的科学家发表了一份新的免费数据包概述，该数据包覆盖了 27% 的北半球天空。这些数据将对研究星系、黑洞、系外行星和某些类型恒星的演化等各个领域的研究人员有用。这些研究人员也在寻找非专业人士参与其中——他们需要您的帮助，以便在所有这些图像中发现宇宙的奇迹。

LOFAR 探测的是无线电波，而不是 NASA 哈勃太空望远镜等望远镜捕捉到的可见光。与其他大多数射电望远镜相比，LOFAR 还瞄准低频光。荷兰射电天文研究所 ASTRON 的天文学家 Timothy Shimwell 表示，它将以极高的分辨率绘制整个北半球天空的地图，该研究所负责操作 LOFAR 望远镜。

该地图已经非常详细。莱顿大学射电天文学家乔·卡林汉姆 (Joe Callingham) 为 LOFAR 做出了贡献，他将在其研究中使用其数据，他说，此次发布的数据包含超过 400 万个射电源，其中大部分是星系，比所有其他对整个天空的调查加起来还要多。

该望远镜本质上是一个横跨欧洲的大型天线，由多个小型天线组成。望远镜的硬件看起来并不先进。检测较低频率的装置实际上是“一根插在地上的棍子，上面有一些电线”，Shimwell 说。与此同时，检测较高频率的机器本质上是“一个大泡沫塑料盒，里面有一个蝴蝶结形状的天线。”与像许多其他望远镜一样建造一组巨大的射电天线相比，这两种方法都相对便宜。Shimwell 说，LOFAR 真正的大脑在于后续的处理。“它几乎就像一个软件望远镜。”

该团队发布了此可视化效果，以交互式 3D 地图的形式显示新天空地图中的射电源。要查看它，请先点击链接 - 然后耐心等待，因为可能需要几分钟才能加载 - 然后它会显示地图。

在可视化的“地面”上，你可以看到一个空心的地球圆圈，位于荷兰的主要天线就安置在那里。亮点圆锥体代表望远镜的视野——它已经扫描过的天空区域。亮点大多是望远镜拍摄到的星系。

您可以通过按住鼠标左键并移动鼠标来向任意方向旋转视图（或点击屏幕左上角的“切换旋转”按钮以获得 360 度视图）。您还可以通过按住鼠标右键来向左、向右、向上、向下平移，并通过滚动来放大和缩小视图，以了解我们银河系中心发生的事情。从某些角度，您可以看到某些区域的星系密度或多或少。

[相关：银河系的“双盘”形状可能在星系中很常见]

就像你仰望夜空时看到的星座一样，LOFAR 将射电源视为一块平面画布。但所发现的恒星和星系实际上是三维分布的——两个物体在天空中可能看起来彼此靠近，但实际上，其中一个距离要远得多。例如，猎户座中构成每个肩膀的参宿四和参宿五两颗恒星在天空中看起来很近。但参宿四距离地球的距离大约是参宿五距离地球的两倍。

通过将射电图与另一个项目的数据相结合，LOFAR 团队可以计算出数据集中许多射电源的距离。团队成员利用这些测量值使每个亮点的距离与其在宇宙中的真实距离相对应。

“该可视化中的所有数据都是真实的，”Shimwell 说。Callingham 说，射电源并非全部都是星系，但天文学家预计大约 99.9% 应该是星系。他说，除非恒星正在做一些奇怪的事情，否则它们在射电频率上不会像星系那么明亮。

2019 年，该团队首次发布了 2% 天空的数据。Shimwell 表示，他们希望在三到四年内完成整个北部天空的数据采集。

由于数据量巨大，科学家需要有人帮助整理图片并训练算法以更好地整理图片。您可以加入公民科学项目，帮助在图片中发现超大质量黑洞和恒星形成星系。

美国宇航局喷气推进实验室天文学家、欧文斯谷长波长阵列（另一个射电天文台）项目科学家马林·安德森 (Marin Anderson) 表示，新的 LOFAR 数据集“是一款非常令人兴奋且出色的数据产品”。她表示，该数据集探测到的射电源密度是其他类似射电望远镜能够探测到的射电源密度的八倍多。

安德森的研究重点是随时间变化的无线电信号，例如来自恒星和系外行星的信号。望远镜的低频范围将有助于这类研究，因为与大多数射电望远镜看到的频率相比，恒星和系外行星的辐射在低频无线电中也更容易被看到。安德森也很高兴看到 LOFAR 图像的清晰度。

安德森说：“当你看到哈勃望远镜拍摄的图像时……你会感到震惊。”但通常当你看到射电图像时，即使其中包含了大量科学知识，它也“只是一团模糊的东西”。在这些更清晰的图像中，射电天文学家终于得到了类似的东西。

单击此处探索这些星系和恒星的 3D 地图。