電波天文学者であり、ローズ大学および南アフリカ電波天文台 (SARAO) の博士研究員でもあるコンスタンティノス・コロキサス氏は、 研究 これらの電波放射が私たちの宇宙の歴史について何を明らかにするかに焦点を当てます。彼の発見は、MeerKAT や今後登場するスクエア キロメートル アレイ (SKA) のような強力な機器が「目に見えない」無線の世界を探索する際に何を発見するのかを垣間見ることができます。
MeerKAT はその感度のおかげで何を見つけたのでしょうか?
銀河団を何千もの銀河の集合としてではなく、賑やかな都市として考えてください。通常、望遠鏡では個々の銀河の「明るい光」が見えますが、MeerKAT を使用すると、銀河の間の街路を満たすかすかな「スモッグ」や「霧」を検出できるようになりました。私たちはこの極めて微弱な「拡散電波放射」を探してきました。それは、薄く輝く霧のように、数百万光年にわたって広がっています。
銀河間の広大な空間には、クラスターを満たす信じられないほど熱くて薄いガスであるクラスター内媒体が存在します。ガス自体は通常 X 線望遠鏡で観察できますが、ガスには磁場とほぼ光速で移動する電子も含まれています。
銀河団が合体するとき、それは宇宙のダンスのようなものです。磁場に遭遇した電子は強制的に磁力線に沿って螺旋を描き、電波としてエネルギーを放出します。これは、MeerKAT を使用した 1.28 GHz での電波放射です。それは衝撃加速の場所（宇宙衝突の余波）を明らかにします。
私たちは基本的に、近隣のぼやけた地図から高解像度の地図帳に移行し、銀河間の「空の」空間が実際にはエネルギーに満ちていることを明らかにしました。この電波データを X 線や光学観測と組み合わせることで、「エネルギー バジェット」を計算できます。これは、基本的に、これらの巨大な構造物を通過するすべての電力、熱、磁気エネルギーを完全に計算したものです。
これは、以前に知られていたことをどのように明確にしたり、追加したりするのでしょうか?
この研究が行われるまで、私たちは主に最も明るく、最も暴力的な合体現象のみを観察していました。私たちの新しいカタログを使用すると、銀河団の衝突から生じる最もかすかな構造を検出し、宇宙進化のより広い全体像を見ることができます。調査対象のクラスターの半数以上 (54%) でこれらの特徴を特定することで、宇宙規模でエネルギーがどのように処理されるかを研究することができます。
私たちの発見は、これらの高エネルギー事象が星団のライフサイクルと宇宙の進化の基本的な部分であることを示しています。 X線光で「静か」または「リラックス」しているように見えるクラスターには、多くの場合、電波活動の履歴が隠されています。私たちは数十億年にわたる磁場の秘密構造をマッピングしています。電波天文学では、宇宙が真に沈黙していることはありません。
これは将来の研究にどのような方向性を示しているのでしょうか?
将来に向けて、この研究は、世界最大かつ最も感度の高い電波望遠鏡であるスクエアキロメートルアレイ（SKA）天文台への道を切り開きます。 2030年までに完全に稼働すると予想されている。 MeerKAT が空の小さな部分で 60 個の新しい構造を検出できれば、SKA はおそらく数千個の新しい構造を検出できるでしょう。
なぜこれが重要なのでしょうか?
なぜなら、クラスターを形成するこれらの構造は、宇宙最大の「自然の実験室」だからです。これらを研究することで、私たちはただ美しい写真を見ているだけではありません。私たちは、重力、磁気、物質がどのように動作するかを、他の方法では再現することが不可能で、人間の精神ではほとんど想像できないスケールで学んでいます。
この研究は、南アフリカがこの発見の最前線にあり、自国の技術を利用して宇宙の構造、宇宙がどこから来たのか、そしてどのように進化するのかについての最も深い質問に答えていることを証明しています。
#南アフリカのMeerKAT望遠鏡はこれまで見えなかった銀河間の空間をマッピングし60の新しい宇宙構造を発見した