Ao combinar dois dos radiotelescópios mais poderosos da Terra, uma equipe internacional de pesquisadores liderada pelo Instituto Max Planck de Radioastronomia (MPIfR) em Bonn, criou os mapas mais sensíveis da emissão de rádio de grandes partes do plano Galáctico do Norte até agora. Os dados foram obtidos com o Very Large Array (VLA) Karl G. Jansky no Novo México em duas configurações diferentes e o telescópio Effelsberg de 100 m perto de Bonn. Isso fornece pela primeira vez um levantamento de rádio cobrindo todas as escalas angulares até 1,5 segundos de arco, o tamanho aparente de uma bola de tênis caída no chão e vista de um avião voando. Ao contrário das pesquisas anteriores, GLOSTAR observou não apenas o continuum de rádio na faixa de frequência de 4-8 GHz em polarização total, mas simultaneamente também linhas espectrais que rastreiam o gás molecular (do metanol e formaldeído) e o gás atômico por meio de linhas de recombinação de rádio.

Uma visão geral e os primeiros resultados são publicados em uma série de quatro artigos relacionados em Astronomia e Astrofísica .

O projeto Visão Global da Formação de Estrelas na Via Láctea (GLOSTAR) fornece os mapas mais sensíveis da emissão de rádio de grandes partes do plano Galáctico Setentrional até agora, tirada com o Very Large Array (VLA) Karl G. Jansky no Novo México em duas configurações diferentes e o radiotelescópio Effelsberg de 100 m do MPIfR. O empolgante conjunto de novos dados agora está sendo usado para estudar o meio interestelar na Via Láctea, bem como estrelas massivas em sua infância e sua morte. Pouco depois do 50º aniversário do radiotelescópio Effelsberg, uma série de artigos baseados nos dados GLOSTAR foram agora publicados por Astronomia e Astrofísica .

Embora um interferômetro como o VLA possa produzir imagens muito nítidas do céu, a emissão em grande escala é freqüentemente perdida. Contudo, a emissão de rádio difusa pode ser recuperada adicionando dados do telescópio Effelsberg de 100 m, como mostrado na Fig. 1. "Isso demonstra claramente que o telescópio Effelberg ainda é muito importante, mesmo depois de 50 anos de operação ", diz Andreas Brunthaler, autor principal do primeiro artigo, que oferece uma visão geral da pesquisa e descreve as desafiadoras técnicas de redução de dados envolvidas. Para mapear os 145 graus quadrados completos da pesquisa, a equipe teve que combinar imagens menores de quase 50, 000 posições diferentes. "Precisamos de cerca de 700 horas de tempo de observação no VLA, que gerou quase 40 Terabytes em dados brutos ", explica Sergio Dzib, que liderou os esforços de calibração dos dados VLA. Enquanto a parte Effelsberg da pesquisa está em andamento, os dados da pesquisa já são usados ​​para novas e estimulantes ciências.

Pesquisas anteriores detectaram apenas cerca de 30% do número esperado de remanescentes de supernovas na Via Láctea. Graças à sensibilidade sem precedentes da pesquisa GLOSTAR, foi possível encontrar 80 novos candidatos apenas nos dados de VLA, dobrando o número na área observada. Com a adição dos dados Effelsberg, espera-se que esse número aumente. "Este é um passo importante para resolver este mistério de longa data dos remanescentes de supernovas ausentes", explica Rohit Dokara, aluna de doutorado do MPIfR e autora principal do segundo artigo.

Com os resultados emocionantes das pesquisas de comprimento de onda submm e infravermelho distante do solo e do espaço, os aglomerados de poeira massiva e fria a partir dos quais se formam aglomerados massivos são agora detectados em toda a galáxia. Complementar a essas pesquisas, a pesquisa GLOSTAR fornece imagens muito poderosas e abrangentes de, Ambas, os traçadores ionizados e moleculares da formação de estrelas no plano galáctico.

A pesquisa também cobre o complexo de formação estelar Cygnus X próximo. Aqui, novas fontes com emissão maser de metanol de 6,7 GHz foram detectadas. "A linha de 6,7 GHz do metanol é encontrada exclusivamente em regiões onde estrelas muito massivas de pelo menos 8 massas solares são formadas", diz Karl Menten, diretor do MPIfR, o iniciador do GLOSTAR. Ele descobriu este maser de metanol, a segunda linha espectral de comprimento de onda de rádio mais forte, pela primeira vez no meio interestelar há exatamente 30 anos. Embora todos os masers de metanol no complexo Cygnus X estejam associados à emissão de poeira, menos da metade das fontes também são detectadas no continuum de rádio.

"Esses masers são indicadores de estrelas em um estágio evolutivo muito inicial, mesmo antes que a emissão de rádio detectável possa ser vista ", explica Gisela Ortiz-León do MPIfR, que lidera o estudo da região Cygnus X. Identificar genuínas "proto" estrelas maciças tem sido um objetivo da pesquisa de formação de estrelas.

Enquanto a luz óptica é fortemente absorvida pela poeira interestelar, ondas de rádio permitem uma visão das regiões mais centrais da Via Láctea. Pesquisando o novo mapa contínuo observado com o VLA em direção ao Centro Galáctico para emissão de rádio associada a objetos estelares jovens em potencial de um catálogo publicado recentemente, permite um melhor entendimento de seu estágio evolutivo. "Embora encontremos emissão de rádio para um bom número deles, muitos dos objetos não têm contrapartes de rádio e emissão de poeira, sugerindo que eles estão mais evoluídos e já dispersaram suas nuvens natais ", relata Hans Nguyen, outro aluno de doutorado no MPIfR, quem está liderando o estudo sobre esses jovens objetos estelares. As fontes de rádio associadas permitem restrições adicionais na taxa de formação de estrelas no Centro Galáctico.

Catalogar o grande número de fontes também é um desafio. O número esperado de fontes nas imagens GLOSTAR completas é de algumas dezenas de milhares de fontes de diferentes naturezas. “Existem cerca de 100 fontes por cada grau quadrado e estamos usando todas as informações disponíveis para classificá-las”, explica Sac Medina, co-autor dos quatro artigos e ex-aluno de doutorado do MPIfR, que liderou o primeiro documento de catálogo de origem e está atualmente preparando o catálogo de imagens de configuração D completas do GLOSTAR.

Desde os primeiros dias, o MPIfR conduziu muitas pesquisas extensas do céu de rádio, a maioria deles em comprimentos de onda mais longos. A pesquisa GLOSTAR é a primeira pesquisa no regime de 4-8 GHz que pode rivalizar com as pesquisas espaciais de IR em termos de escalas espaciais e faixas dinâmicas e, portanto, fornecerá um conjunto de dados único com valor legado verdadeiro para uma perspectiva global sobre a formação de estrelas em nosso Galáxia.

GLOSTAR, a visão global sobre a formação de estrelas na pesquisa da Via Láctea usa os receptores de banda larga (4-8 GHz) da banda C do VLA e o radiotelescópio Effelsberg 100 m para conduzir uma pesquisa imparcial para caracterizar as regiões de formação de estrelas na Via Láctea . Esta pesquisa do plano médio galáctico detecta traçadores reveladores de fases iniciais da formação de estrelas de alta massa:compacto, regiões HII ultracompactas e hiper-compactas, e masers de metanol (CH3OH) de 6,7 GHz, que traçam alguns dos primeiros estágios evolutivos na formação de estrelas de alta massa e podem ser usados ​​para localizar as posições de objetos estelares muito jovens, muitos deles ainda estão profundamente enraizados em seu material natal. As observações centram-se em 5,8 GHz e também cobrem a emissão do formaldeído 4,8 GHz (H2CO) e várias Linhas de Recombinação de Rádio (RRLs), todos os quais serão apresentados em publicações futuras. As observações do GLOSTAR foram feitas com as configurações VLA B e D e o telescópio Effelsberg 100 m para a estrutura de grande escala.