Hubble tager det største nær-infrarøde billede for at finde universets sjældneste galakser

Et internationalt hold af forskere har i dag frigivet det største nær-infrarøde billede nogensinde taget af NASAs Hubble-rumteleskop, hvilket gør det muligt for astronomer at kortlægge de stjernedannende områder af universet og lære, hvordan de tidligste, fjerneste galakser opstod. Med navnet 3D-DASH vil denne højopløsningsundersøgelse give forskere mulighed for at finde sjældne objekter og mål til opfølgende observationer med det nyligt opsendte James Webb Space Telescope (JWST) under dets årtier lange mission.

Et fortryk af papiret, der skal offentliggøres i The Astrophysical Journal er tilgængelig på arXiv.

"Siden det blev opsendt for mere end 30 år siden, har Hubble-rumteleskopet ført til en renæssance i undersøgelsen af, hvordan galakser har ændret sig i de sidste 10 milliarder år af universet," siger Lamiya Mowla, Dunlap Fellow ved Fakultet for Kunst og Kunst. Science's Dunlap Institute for Astronomy &Astrophysics ved University of Toronto og hovedforfatter af undersøgelsen. "3D-DASH-programmet udvider Hubbles arv inden for billeddannelse i stort område, så vi kan begynde at opklare galaksernes mysterier ud over vores eget."

For første gang giver 3D-DASH forskere en komplet nær-infrarød undersøgelse af hele COSMOS-feltet, et af de rigeste datafelter til ekstragalaktiske undersøgelser ud over Mælkevejen. Da den længste og rødeste bølgelængde observeret med Hubble – lige forbi det, der er synligt for det menneskelige øje – betyder nær-infrarød, at astronomer er bedre i stand til at se de tidligste galakser, der er længst væk.

Astronomer skal også søge i et stort område af himlen for at finde sjældne objekter i universet. Indtil nu var et så stort billede kun tilgængeligt fra jorden og led af dårlig opløsning, hvilket begrænsede, hvad der kunne observeres. 3D-DASH vil hjælpe med at identificere unikke fænomener som universets mest massive galakser, meget aktive sorte huller og galakser på randen af ​​at kollidere og smelte sammen til én.

"Jeg er nysgerrig efter monstergalakser, som er de mest massive i universet, dannet af fusioner af andre galakser. Hvordan voksede deres strukturer, og hvad drev ændringerne i deres form?" siger Mowla, som begyndte at arbejde på projektet i 2015, mens han studerede på Yale University. "Det var svært at studere disse ekstremt sjældne begivenheder ved hjælp af eksisterende billeder, hvilket er det, der motiverede designet af denne store undersøgelse."

For at afbilde et så vidtstrakt stykke himmel brugte forskerne en ny teknik med Hubble kendt som Drift And SHIft (DASH). DASH skaber et billede, der er otte gange større end Hubbles standardsynsfelt ved at tage flere billeder, der derefter sættes sammen til én mastermosaik, svarende til at tage et panoramabillede på en smartphone.

DASH tager også billeder hurtigere end den typiske teknik og tager otte billeder pr. Hubbles kredsløb i stedet for ét billede, hvilket på 250 timer opnår, hvad der tidligere ville have taget 2.000 timer.

"3D-DASH tilføjer et nyt lag af unikke observationer i COSMOS-feltet og er også et springbræt til rumundersøgelserne i det næste årti," siger Ivelina Momcheva, leder af datavidenskab ved Max Planck Institute for Astronomy og hovedforsker i undersøgelse. "Det giver os et smugkig på fremtidige videnskabelige opdagelser og giver os mulighed for at udvikle nye teknikker til at analysere disse store datasæt."

3D-DASH dækker et samlet areal næsten seks gange størrelsen af ​​månen på himlen set fra Jorden. Denne rekord forbliver sandsynligvis ubrudt af Hubbles efterfølger JWST, som i stedet er bygget til følsomme, nærbilleder for at fange fine detaljer i et lille område. Det er det største nær-infrarøde billede af himlen, der er tilgængeligt for astronomer, indtil næste generation af teleskoper lanceres i det næste årti, såsom Nancy Grace Roman Space Telescope og Euclid.

Indtil da kan både professionelle astronomer og amatørstjernekiggere udforske himlen ved hjælp af en interaktiv onlineversion af 3D-DASH-billedet skabt af Gabriel Brammer, professor ved Cosmic Dawn Center på Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet.

Hubble Space Telescope er et projekt for internationalt samarbejde mellem NASA og European Space Agency (ESA). NASAs Goddard Space Flight Center administrerer teleskopet i Greenbelt, Maryland. Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore, Maryland, udfører Hubble-videnskabsoperationer. STScI drives for NASA af Association of Universities for Research in Astronomy i Washington, D.C.

Det fulde billede er tilgængeligt på Mikulski Archive for Space Telescopes. + Udforsk yderligere

Hubble fanger et ejendommeligt par spiralgalakser