Астрономы опубликовали крупнейший в истории обзор молекул в космосе

Телескоп Грин-Бэнк. Автор: NSF/AUI/NSF NRAO/J.Hellerman

Новый набор данных с телескопа Грин-Бэнк (GBT) стал общедоступным, открывая ученым со всего мира возможность делать открытия в одном из самых богатых молекулярных облаков нашей галактики — TMC-1.

После 1438 часов наблюдений и лет разработки конвейера обработки данных астрономы в рамках исследовательского проекта «Наблюдения TMC-1 телескопом Грин-Бэнк: Охота за ароматическими молекулами» (GOTHAM) опубликовали спектральный обзор, для которого было затрачено рекордное количество времени работы телескопа. В ходе исследования было зафиксировано более 100 молекулярных видов, включая многие со сложными и ароматическими структурами, которые встречаются только в глубоком космосе.

Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Supplement Series.

TMC-1 — это область внутри Молекулярного облака Тельца, известная невероятным разнообразием межзвездных молекул, идеальная «космическая лаборатория» для астрохимии. Используя обзор GOTHAM, исследователи идентифицировали десять отдельных ароматических молекул и почти сотню других химических видов, что помогает расшифровать, как молекулы формируются и эволюционируют до рождения звезд. В отличие от регионов ближе к новорожденным звездам, химия TMC-1 характеризуется большими углеводородами и богатыми азотом соединениями, предоставляя интригующие подсказки о строительных блоках планет и органической материи во Вселенной.

До сих пор большинство данных телескопов оставались недоступными или слишком громоздкими для анализа внешними исследователями, ограничивая открытия первоначальными командами, собравшими данные. Публикуя полностью обработанный и откалиброванный набор данных, проект GOTHAM приглашает мировое научное сообщество исследовать новые вопросы, разрабатывать передовые химические модели и потенциально обнаруживать непредвиденные явления. Впервые астрономы по всему миру могут исследовать самые глубокие секреты TMC-1 без необходимости обладать продвинутыми навыками работы с вычислениями или очисткой данных.

«Публикация исследований GOTHAM таким образом позволяет нам демократизировать доступ к большим данным в астрономии», — поделился Бретт Макгуайр, доцент кафедры химии Массачусетского технологического института (MIT) и внешний ассистент-астроном Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO).

Усилия по обмену данными были миссией collaborative команд, производящих большие наборы данных с использованием инструментов NRAO, на протяжении почти двух десятилетий.

«Подготовка и упаковка этих данных для доступа — это большая работа. Мы очень рады видеть, что научное сообщество сделает с этим дальше. Мы хотим распространить информацию как можно шире о том, что данные доступны», — добавляет Си (Сеси) Сюэ, со-руководитель GOTHAM и ведущий автор статьи, описывающей процесс разработки автоматизированного конвейера для обработки и калибровки данных. Сюэ, ранее постдок на кафедре химии MIT, сейчас является постдокторантом в Simons AI Institute for Cosmic Origins, партнером которого является NRAO.

Набор данных GOTHAM является крупнейшим и наиболее полным обзором в своем роде, устанавливая новый стандарт для астрономических данных. Астрономы из MIT, NRAO, Университета Британской Колумбии и партнеры ожидают новых возможностей для сотрудничества и междисциплинарных прорывов. Набор данных включает откалиброванные спектры, подробные молекулярные abundances и передовое программное обеспечение, использованное для анализа, все общедоступно для научных исследований и инноваций.

Публикация этого набора данных GOTHAM — результат разнообразного сотрудничества, охватывающего множество учреждений и специальностей, под руководством Макгуайра. Поскольку открытия новых молекул в TMC-1 продолжаются, астрономы ожидают дальнейших прорывных достижений в нашем понимании того, как космическая химия формирует нашу Вселенную.

Дополнительная информация: Ci Xue et al, The Molecular Inventory of TMC-1 with GOTHAM Observations, The Astrophysical Journal Supplement Series (2025). DOI: 10.3847/1538-4365/ae04e5