Kameraet fanger Southern Pinwheel-galaksen i strålende detaljer

Astronomi-entusiaster undrer sig måske over, hvorfor et kamera kaldet Dark Energy Camera (DECam) ville blive brugt til at afbilde en enkelt spiralgalakse. DECam har faktisk allerede afsluttet sit hovedjob, da instrumentet blev brugt til at gennemføre Dark Energy Survey, som løb fra 2013 til 2019. Ligesom mange mennesker, i stedet for at nyde en stille pension, DECam er fortsat optaget. Medlemmer af det astronomiske samfund kan ansøge om tid til at bruge det, og de indsamlede data behandles og gøres offentligt tilgængelige, takket være Astro Data Archive på Community Science and Data Center (CSDC) Program på NSF's NOIRLab. DECams fortsatte drift gør også overdådigt detaljerede billeder som dette muligt.

Messier 83, eller Southern Pinwheel, er placeret i den sydlige konstellation af Hydra og er et oplagt mål for et smukt astronomisk billede. Den er orienteret således, at den er næsten udelukkende ansigt-på set fra Jorden, hvilket betyder, at vi kan observere dens spiralstruktur i fantastiske detaljer. Galaksen ligger omkring 15 millioner lysår væk, hvilket gør det til en nabo i astronomisk henseende. Den har en diameter på omkring 50, 000 lysår, så det er lidt diminutivt i forhold til vores egen Mælkevej, som har en diameter på 100, 000-200, 000 lysår. På andre måder, imidlertid, Southern Pinwheel giver sandsynligvis en god tilnærmelse af, hvordan vores Mælkevej ville se ud for en fjern fremmed civilisation.

Seks forskellige filtre blev brugt på DECam for at skabe denne spektakulære nye visning af en klassisk skønhed. Filtre giver astronomer mulighed for at vælge, hvilke bølgelængder af lys de ønsker at se himlen i. Dette er afgørende for videnskabelige observationer, når astronomer kræver meget specifik information om et objekt, men det giver også mulighed for at skabe farverige billeder som denne. At observere himmellegemer - såsom det sydlige Pinwheel - med flere forskellige filtre betyder, at forskellige detaljer kan udvælges. For eksempel, de mørke ranker, der krøller gennem galaksen, er faktisk støvbaner, blokerer lyset. I modsætning, den klyngede, lyse røde pletter er forårsaget af glødende, varm brintgas (som identificerer disse som nav for stjernedannelse). Støvede stier og dynamisk ioniseret gas har forskellige temperaturer, og er derfor synlige i forskellige bølgelængder. Filtre gør det muligt at observere begge separat, og derefter kombineret til ét indviklet billede. I alt, 163 DECam eksponeringer, med en samlet kombineret eksponeringstid på over 11,3 timer, gik ind i at skabe dette portræt af Messier 83.

Alligevel handlede disse observationer ikke kun om at skabe et smukt billede. De hjælper med at forberede sig til kommende observationer af Vera C. Rubin Observatory, et fremtidigt program for NOIRLab. Om ti års drift, starter i 2023, Rubin Observatory vil udføre en hidtil uset optisk undersøgelse af den synlige himmel kaldet Legacy Survey of Space and Time (LSST). "Messier 83-observationerne er en del af et igangværende program for at producere et atlas over tidsvarierende fænomener i nærliggende sydlige galakser som forberedelse til Rubin Observatorys arveundersøgelse af rum og tid, " sagde Monika Soraisam fra University of Illinois, som er den primære efterforsker for DECams observationer af Messier 83. "Vi genererer flerfarvede lyskurver af stjerner i denne galakse, som vil blive brugt til at tæmme angrebet af advarsler, der forventes fra LSST ved hjælp af state-of-the-art software-infrastruktur såsom NOIRLabs egen ANTARES-alarm-mægler."

Bygget af det amerikanske energiministerium (DOE), DECam er monteret på Víctor M. Blanco 4-meter teleskopet ved CTIO i Chile. DECam er et kraftfuldt instrument, der bruger 74 meget følsomme ladningskoblede enheder (CCD'er) til at tage billeder. CCD'er er de samme enheder, som bruges til at tage billeder i hverdagens mobiltelefoner. Selvfølgelig, CCD'erne i DECam er meget større, og de var specielt designet til at indsamle meget svagt rødt lys fra fjerne galakser. Denne evne var afgørende for DECams oprindelige formål, Dark Energy Survey. Denne ambitiøse undersøgelse undersøgte et af de mest fundamentale spørgsmål i universet - hvorfor udvider vores univers sig ikke kun, men ekspanderer i en accelererende hastighed? I seks år undersøgte DEcam himlen, afbildning af de fjerneste galakser for at indsamle flere data for at sætte astronomer i stand til yderligere at undersøge vores accelererende univers. At tage smukke billeder som dette skal virke meget enklere for DECam.

"Mens DECam har opfyldt sit oprindelige mål om at gennemføre Dark Energy Survey, det fortsætter med at være en værdifuld ressource for det astronomiske samfund, at fange fejende visninger af objekter som Messier 83, der både glæder sanserne og fremmer vores forståelse af universet, " sagde Chris Davis, Programdirektør for NOIRLab ved National Science Foundation.