近期,由中国科学院紫金山天文台牵头,新疆天文台、上海天文台、北京大学、南京大学等多家单位联合开展的FAST 优先与重大项目——“FAST银道面中性氢巡天”(FAST HI Mapping of the Milky Way Plane, FHIMAP)启动试观测,基于新扫描模式获取的巡天数据质量达到国际同类最佳。
中性氢是由氢原子组成的气体,是宇宙中最基本的气体成分,不仅能揭示星系的大尺度结构,也是研究星系物质循环和演化不可或缺的探针。银河系中性氢巡天是FAST的核心科学目标之一,但尚未获得银道面大范围天区的高质量气体图像。本项目将对银纬±5°范围开展中性氢巡天,预计获取900平方度中性氢气体发射数据,将帮助理解银河系内气体的分布和运动、重建物质循环过程。本项目获得的数据不仅能与已有的分子气体巡天数据互补,也将为我国参与国际SKA科学项目的竞争打下坚实基础。
为充分发挥FAST 19波束接收机的性能优势,实现银道面广域高均匀度扫描,项目组提出沿银道坐标的扫描观测需求。FAST工程团队针对性研发了“多波束银道坐标运动扫描”(Multi-Beam Galactic, OTF)新扫描模式。测试结果表明,新模式在实际运行中扫描轨迹均匀稳定,获得的巡天数据图像与国际同类图像相比灵敏度更高、角分辨率与速度分辨率更优,综合效果达到最佳(如图1)。
图1:FHIMAP试观测天区的真实扫描图像(左图),清晰度显著高于国际HI4PI合作组公布的图像(右图),同时消除了美国Arecibo望远镜GALFA图像(中图)中明显的残留条纹。
本项目得到国家自然科学基金专项项目的资助。
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