Lofars rekordskarpa syn ger astronomer en helt ny bild av galaxen M 82

En internationell grupp av astronomer som leds från Chalmers har tagit den skarpaste astronomiska bilden hittills i mycket långa radiovågor. Bilden skapades av det europeiska jätteteleskopet Lofar, som observerade från fyra länder samtidigt, bland dem Sverige. I bilden syns den lysande mitten av galaxen Messier 82, men också många ljusstarka rester efter stjärnor som exploderat.

Den skarpaste bilden hittills av himlen i mycket långa radiovågor visar mitten av galaxen Messier 82 (M 82), även känd som Cigarrgalaxen, bara 11,5 miljoner ljusår från jorden. Här bildas nya stjärnor i snabbare takt än i vår galax Vintergatan, och därför är M 82 en favorit bland astronomer som studerar hur stjärnor och galaxer utvecklas.

I bilder tagna i synligt ljus är M 82 en prålig röra av stjärnor, gas och damm. Lofar visar upp en helt annan bild av galaxen.

Eskil Varenius, doktorand vid Chalmers, har lett det internationella forskarlaget bakom bilden.

– I Lofars nya, extremt skarpa bild ser vi en samling lysande prickar som troligen alla är supernovarester, förklarar han.

En supernovarest är ett lysande skal av chockvågor som sprider sig ut från en stjärna som exploderat och in i materian i omgivningen. Supernovarester är stora, långt större än vårt solsystem, men från håll ser de ändå mycket små ut.

– Den här galaxen ligger miljontals ljusår bort och varje supernovarest kan vara så liten som ett par ljusår tvärsöver. Vi behöver extremt skarpa bilder för att kunna studera dem, säger Eskil Varenius.

Supernovaresterna ligger inuti ett vidsträckt, diffust moln av laddade partiklar (så kallad plasma), som absorberar radiovågorna som resterna sänder ut. Genom att undersöka hur olika radiosignaler med olika våglängder passerar genom plasmamolnet kan forskare upptäcka mer om hur gigantiska stjärnfabriker som M 82 fungerar.

John Conway, professor i observationell radioastronomi vid Chalmers och föreståndare för Onsala rymdobservatorium, ingår också i forskarlaget.

– Vi blev förvånade över att Lofar kan se så många som 16 ljusa supernovarester i M 82. Den här bilden kan ge oss nya ledtrådar till hur M 82 är uppbyggd och varför så många nya stjärnor håller på att bildas där, säger han.

Denna spännande bild av M 82 blir den första av många som Lofar och dess internationella stationer kommer att kunna ge oss. Forskarna arbetar nu på superskarpa Lofar-bilder av andra galaxer.

Mike Garrett är föreståndare för Astron, Nederländernas institut för radioastronomi.

– Lofar visar himlen för oss på ett sätt som vi aldrig sett förut, och dessutom i utsökt detalj. Den här vackra bilden ger bara en försmak av vad teleskopet kan prestera, säger han.

Bildtext: Mitten av galaxen M 82 vid mycket långa radiovåglängder (2,5 m/118 MHz [brandgult] och 1,9 m/154 MHz [blått]). De ljusa prickarna är troligen alla supernovarester. Bilden är cirka 3300 ljusår bred.
Bild: E. Varenius/Onsala rymdobservatorium/Lofar-samarbetet

Mer om Lofar

• Lofar (Low Frequency Array) är ett radioteleskop som består av tusentals antenner utplacerade i hela norra Europa med en kärna i Nederländerna. Lofar är världens känsligaste teleskop för de allra längsta radiovågorna som kan tränga in i jordens atmosfär.
• Lofar har konstruerats och byggts av Astron, Nederländernas Institut för radioastronomi. Det Internationella Lofar-teleskopet har 38 stationer i Nederländerna, sex i Tyskland, och en var i Frankrike, Storbritannien och Sverige. Den svenska stationen ligger vid Onsala rymdobservatorium i norra Halland. Tre nya stationer byggs nu i Polen.
• Lofar är också en erkänd vägvisare för nästa generations radioteleskop, SKA (Square Kilometre Array). Onsala rymdobservatorium representerar Sverige som ett av 11 medlemsländer i SKA-organisationen.

Mer om forskningen

Forskningsresultaten publiceras i artikeln Subarcsecond international LOFAR radio images of the M82 nucleus at 118 MHz and 154 MHz av E. Varenius m. fl. i tidskriften Astronomy & Astrophysics. En version av artikeln finns online på http://arxiv.org/abs/1411.7680

Forskarlaget består av forskare från Chalmers, University of Manchester i Storbritannien, Astron i Nederländerna, Max-Planck-Institut für Radioastronomie [MPIfR] i Tyskland, Instituto de Astrofísica de Andalucía i Spanien, Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu, Jagiellonskiego i Polen, Royal Observatory Edinburgh i Storbritannien, Ruhr-Universität Bochum i Tyskland, Observatoire de Paris i Frankrike, INAF-Istituto di Radioastronomia i Italien, Hamburgs universitet i Tyskland, Radbouduniversitetet i Nederländerna, Leidenuniversitetet i Nederländerna, University of Oxford i Storbritannien, Open University och RAL i Storbritannien.

Kontakter:

• Robert Cumming, astronom och informatör, Onsala rymdobservatorium vid Chalmers, 031-772 5500, 070-493 31 14, robert.cumming@chalmers.se
• Eskil Varenius, doktorand i astronomi, Institutionen för rymd- och geovetenskap, Chalmers, 031-772 5500 eller 0706 755 341, eskil.varenius@chalmers.se