Hubble'i eriti sügava välja uurimine

Siin on Hubble'i ülimalt sügava välja piirkond, nagu täheldati MUSE-instrumendil, mis oli paigaldatud Tšiili põhjaosas asuva Euroopa lõunaobservatooriumi väga suurele teleskoobile. MUSE andmed annavad selle pildi iga piksli jaoks vikerkaaretaolise spektri. Pilt ESO / MUSE HUDFi koostöö kaudu.

Mõnikord tähendab astronoomia ulatuslikku uurimistööd, et saada pilti . Ja mõnikord on asi selles, et otsida üha sügavamalt . Esmakordselt 2004. aastal välja antud Hubble Ultra Deep Field kavatseb selgelt süveneda. See on komposiitpilt pisikesest kosmosepiirkonnast, mis asub lõunapoolse tähtkuju Fornaxi suunas ja mis on tehtud mitme kuu jooksul kogutud Hubble'i kosmoseteleskoobi andmete põhjal. Hubble'i ülimalt sügaval väljal on hinnanguliselt 10 000 galaktikat, mis eksisteerivad nii ajas kui 13 miljardit aastat tagasi (vahemikus 400–800 miljonit aastat pärast Suurt Pauku). Võimalus näha galaktikaid nii lähedal meie universumi algusele on olnud fantastiline tööriist universumi arengu mõistmiseks. Ja nüüd - tänu instrumendile nimega MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), on astronoomid suutnud Hubble Ultra Deep Fieldilt välja saada veel lisateavet - tõelist teabetakistust. Nende tööd avaldatakse täna (29. novembril 2017) 10-seeriana seeriana eelretsenseeritud ajakirja Astronomy & Astrophysics erinumbris.

MUSE teeb enamat kui lihtsalt galaktikate nägemist. Samuti jaguneb nende valgus oma osavärvideks, kasutades tehnikat, mida astronoomid nimetavad spektroskoopiaks. Ülaloleval pildil kasutas astronoomide meeskond, mida juhtis Prantsusmaal Lyoni keskuses Roland Bacon Roheni Baconi keskuses MUSE, et saada vikerkaaretaoline spekter iga piksli kohta Hubble'i ülimalt sügaval väljal.

Need astronoomid ütlesid, et see töö hõlmab:

… Kõigi aegade sügavaimad spektroskoopilised tähelepanekud.

Nad saadi spektrid 1600 galaktika kohta Hubble'i ultra sügaval väljal. See on kümme korda rohkem galaktikaid, kui on viimase kümnendi jooksul maapealsete teleskoopide abil vaevaliselt saadud. Roland Bacon ütles:

MUSE saab teha midagi sellist, mida Hubble suudab - jaotades spektri loomiseks pildi igast punktist valguse osavärvidesse. See võimaldab meil mõõta kõigi meie nähtavate galaktikate kaugust, värve ja muid omadusi, sealhulgas selliseid, mis on Hubble'ile nähtamatud.

Madalmaade Leideni ülikoolist ning CAUP-ist Portupis Portupist pärit CAF-i astrofüüsika ja kosmoseteaduse instituudist, ühe selle uuringu tulemusi kirjeldava töö peaautor Jarle Brinchmann kommenteeris:

MUSE-l on ainulaadne võime hankida teavet universumi kõige varasemate galaktikate kohta - isegi selles taeva osas, mida on juba väga hästi uuritud. Õpime nende galaktikate kohta asju, mis on võimalik ainult spektroskoopia abil, nagu keemiline sisaldus ja sisemised liikumised - mitte galaktikad galaktikate kaupa, vaid kõik korraga kõigi galaktikate jaoks!

Muude tulemuste hulgas paljastas MUSE 72 galaktikat, mida pole kunagi varem selles väga pisikeses taevapiirkonnas nähtud. Need galaktikad ei oleks Hubble'ile ilmselged olnud. Nad on segase galaktikate rühma liikmed, mida tuntakse Lyman-alfa-kiirgajatena. Need säravad ainult Lyman-alfavalguses (tekivad siis, kui vesinikuaatomite elektronid langevad madalaimalt madalaimalt energiatasandilt). Need objektid muutuvad MUSE andmetes märgatavaks, kuna MUSE hajutab valguse oma osavärvidesse. Vahepeal otse Hubble'i kosmoseteleskoobiga tehtud piltidel jäävad need galaktikad nähtamatuks. Miks need galaktikad säravad nii omapäraselt? Astronoomid ei tea seda täielikult.

Samuti paljastas töö varase universumi galaktikate ümber helendavad vesinikhalogeenid. Astronoomide sõnul pakub see avastus järgmist:

… Uus ja paljutõotav viis uurida, kuidas materjal voolab varajastesse galaktikatesse ja sealt välja.

Selle andmestiku teisi võimalikke rakendusi uuritakse artiklite seerias, sealhulgas uuring nõrkade galaktikate rolli kohta kosmilises reionisatsioonis (algab vaid 380 000 aastat pärast Suurt Pauku), galaktikate ühinemiskiirusi, kui universum oli noor, galaktilisi tuuli, tähti tähtede liikumise kujunemine ja kaardistamine varases universumis.

Roland Bacon tõi välja, et kogu selle töö andmed saadi enne MUSE adaptiivse optikarajatise (AOF) uuendamist. Ta ütles:

AOF-i aktiveerimine pärast kümme aastat intensiivset tööd ESO astronoomide ja inseneride poolt lubab tulevikus veelgi revolutsioonilisemat teavet.

MUSE veebisaidilt: “Vaadates otsekui masin filmist The Matrix välja oma Medusa-laadsete voolikute ja ühendustega, on MUSE uusim teise põlvkonna instrumentidest, mis paigaldatakse Yepunile (UT4), mis on neljas üksuse teleskoop Paranali observatooriumi väga suur teleskoop. ”

Alumine rida: Astronoomid kasutasid MUSE vahendit, et pöörduda Hubble'i ultra sügava välja poole ja viia läbi kõigi aegade sügavaim spektroskoopiline uuring. Tulemus? Uute teadmiste kulm!

Kümme uut dokumenti MUSE kaudu:

MUSE Hubble'i ülimalt sügavate väljade uuring: I. Uuringu kirjeldus, andmete vähendamine ja allikate tuvastamine

MUSE Hubble'i ülimalt sügavate väljade uuring: II. Spektroskoopiline punanihke ja joonte muutmise kataloog ning galaktikate värvivalikute võrdlus 3 <z <7

MUSE Hubble'i ülimalt sügavate väljade uuring: III. Fotomeetriliste punanihkuste katsetamine 30. magnituudini

MUSE Hubble'i ülimalt sügavate väljade uuring: IV. Ülevaade C III] saasteainetest

MUSE Hubble'i ülimalt sügavate väljade uuring: V. Galaktikate ruumiliselt lahendatud täheline kinemaatika punanihkel 0, 2 <z <0, 8, ”

MUSE Hubble'i ülimalt sügavate väljade uuring: VI. Ly-alfa-heledusfunktsiooni nõrk ots 2, 91 <z <6, 64 ja reioniseerimise tagajärjed

MUSE Hubble'i ülimalt sügavate väljade uuring: VII. Fe II * Emissioon tähekujulistes galaktikates

MUSE Hubble'i ülimalt sügavate väljade uuring: VIII. Laiendatud Lyman-alfa halogeenid,

MUSE Hubble'i ülimalt sügavate väljade uuring: IX. Galaxy ühinemisfraktsiooni areng kuni z-ni? 6

MUSE Hubble'i ülimalt sügava välja uuring: Ly-alfa ekvivalentsed laiused 2, 9 <z <6, 6