Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

At se hele galaksen med et andet øje på himlen

Tre instrumentholdsmedlemmer arbejder på APOGEE South -instrumentet, før toppen blev lukket. Den blev derefter afkølet og anbragt under vakuum klar til observation. Venstre til højre:Garrett Ebelke, Matt Hall, og Mita Tembe (alle fra University of Virginia). Billedkredit:John Wilson (University of Virginia)

Tidligere på måneden, Sloan Digital Sky Survey (SDSS) nåede en vigtig milepæl ved at åbne sit "andet øje på himlen" - et nyt instrument kaldet "APOGEE South -spektrografen".

Dette nye instrument ved Las Campanas -observatoriet i Chile er tvillingen af ​​APOGEE North -spektrografen, og vil lade astronomer studere stjerner på tværs af hele Mælkevejen som aldrig før.

Navnet APOGEE er en forkortelse for Apache Point Observatory Galaxy Evolution Experiment, baseret på placeringen af ​​eksperimentets første "øje" ved Apache Point Observatory, Ny mexico. "Den originale APOGEE skabte historie ved at måle ekstremt detaljerede egenskaber for flere stjerner end nogensinde før, "sagde Steven Majewski fra University of Virginia, Hovedundersøger i APOGEE -eksperimentet. "Men vi ville altid have et mere fuldstændigt billede, især fordi midten af ​​galaksen bedst ses fra den sydlige halvkugle. Med spektrografen APOGEE South, vi realiserer endelig den vision. "Data indsamlet af de to instrumenter vil hjælpe astronomer med at lave et kort over hele Mælkevejen, med en hidtil uset kombination af størrelse og detaljer.

APOGEE Syd -spektrografen i Chile er identisk med den originale APOGEE -spektrograf i New Mexico. Begge virker ved at sprede stjernelys til detaljerede regnbuemønstre kaldet "spektre". Astronomer bruger disse spektre til at bestemme de stjerners kemiske sammensætninger, og også for at finde subtile forskydninger på grund af Doppler -effekten skabt af stjernernes bevægelse gennem rummet. Disse oplysninger - sammensætning og hastighed - kombineres med de kendte stjernepositioner for at skabe et utroligt detaljeret kort over vores galakse.

De "første lys" -observationer for spektrografen APOGEE South. Prikkerne viser stjerner, hvis spektre blev observeret af APOGEE. Nogle eksempler på spektre vises (farverne er kun repræsentative, som APOGEE -spektre er i det infrarøde). De første lysobservationer omfattede spektre af supermassive stjerner i Tarantula -stjernetågen. Denne tåge i den store magellanske sky danner stjerner hurtigere end nogen anden region i vores lokale gruppe af galakser. Det kan kun ses fra den sydlige halvkugle, understreger vigtigheden af ​​APOGEE Syds placering. Spektrografen giver os mulighed for at studere stjernernes kemi og udvikling i stjernetågen mere detaljeret end nogensinde før. Kredit:SDSS -samarbejde; Tarantula Nebula billede fra Herschel/Spitzer

John Wilson fra University of Virginia, APOGEEs instrumentforsker, forklarer beslutningen om at bygge identiske instrumenter i to halvkugler:"Hvis de to spektrografer er nøjagtig de samme, så vil spektrene vi samler fra dem også være de samme. Vi behøver ikke bekymre os om, at forskelle, vi ser, skyldes forskelle i instrumentdesign. Vi kan direkte sammenligne de dele af vores galakse, vi kan se fra den nordlige og sydlige halvkugle. "

APOGEE -eksperimentet til dato har målt mere end en million spektre på 277, 000 individuelle stjerner, hvilket gør den til den største højopløsning, nær-infrarød spektroskopisk prøve af stjerner, der nogensinde er observeret. Ved at arbejde i infrarødt lys, APOGEE -instrumenterne kan kigge gennem de tykke støvskyer, der tilslører den indre Mælkevej. Ved afslutningen af ​​APOGEE Souths mission, antallet af observerede stjerner vil fordobles, hvilket resulterede i det mest komplette kort over Mælkevejen, der nogensinde er skabt.

Den nye APOGEE South -spektrograf er placeret ved Irénée du Pont -teleskopet ved Las Campanas -observatoriet, placeret i en højde af 2, 400 meter (8, 000 fod) i Atacama -ørkenen i det nordlige Chile - omtrent samme afstand syd for ækvator som New Mexico -stedet for det originale APOGEE -spektrograf er mod nord.

Med installationen af ​​APOGEE South -spektrografen på du Pont -teleskopet ved Las Campanas -observatoriet i Chile, SDSS kan nu se hele nattehimlen fra både den nordlige og den sydlige halvkugle. Denne nye opfattelse giver os en hidtil uset, homogen, og fuldstændig visning af hele Mælkevejen Galaxy, såvel som dens satellitter de store og små magellanske skyer (vist lige under Mælkevejen i dette billede). Tarantula -stjernetågen, hvor APOGEE South tog sine første data, er synlig som en lyserød plet i den store magellanske sky. Kredit:Dana Berry/SkyWorks Digital Inc .; SDSS samarbejde

"Når man ser fra den sydlige halvkugle, vil vi kunne studere de inderste områder af vores galakse, "sagde Manuela Zoccali fra Pontifica Universidad Católica de Chile og Millennium Institute of Astrophysics, formand for SDSS chilenske deltagelsesgruppe. "Det er første gang, at et stort team af chilenere har arbejdet med kolleger rundt om i verden på et så ambitiøst projekt. Vi er glade for, at vi nu kan arbejde sammen om de første data."

Direktøren for SDSS-IV-projektet, Michael Blanton fra New York University, er enig. "Arbejdet med vores kolleger i Chile har hjulpet os med at udvide vores undersøgelse på spændende nye måder. Lige siden vi begyndte i 2000, folk har spurgt os, hvornår vi ville tage til den sydlige halvkugle. Vi er glade for at have fundet et andet hjem på Las Campanas. "