Kids

eso1507no — Pressemelding

Et tredimensjonalt dypdykk i universet

MUSE overgår Hubble

26. februar 2015

Takket være MUSE-instrumentet på ESOs Very Large Telescope har astronomer konstruert det hittil beste tredimensjonale kart over det fjerne univers. Etter å ha stirret på en ørliten himmelregion kalt Hubble Deep Field South i bare 27 timer, kunne forskerne bestemme avstandene, bevegelsene og andre fysiske egenskaper til langt flere galakser enn man har klart i tidligere studier. De nye observasjonene avslørte dessuten objekter som Hubble-teleskopet ikke var i stand til å se.

Ved å ta svært lange eksponeringer av utvalgte himmelområder har astronomer laget en rekke bilder som inneholder mange svært lyssvake og fjerne objekter. Disse kalles "deep fields" på engelsk, og har lært oss mye om det tidlige univers. Det best kjente eksempelet på et slik "dypt" bilde er det opprinnelige Hubble Deep Field, tatt av NASA/ESAs Hubble-teleskop over flere dager i slutten av 1995. Dette spektakulære og berømte bildet endret vår kunnskap om hva universet inneholdt da det var i sin ungdom. To år senere kom oppfølgeren, Hubble Deep Field South, som konsentrerte seg om en himmelflekk på den sørlige himmelhalvkule.

Bildene kunne imidlertid ikke gi forskerne svar på alle spørsmål de hadde. For å lære mer om galaksene i de dype bildene, var de nødt til å undersøke objektene nøye ett for ett med andre instrumenter. Det var en vanskelig og ikke minst tidkrevende jobb. Med det nye MUSE-instrumentet kan man for første gang gjøre alle disse observasjonene på én gang – og dessuten mye raskere enn med den gamle metoden.

En av de første oppgavene til MUSE etter at instrumentet ble installert på ESOs Very Large Telescope (VLT) i 2014, var å gjøre grundige observasjoner av Hubble Deep Field South, heretter forkortet HDF-S. Resultatet overgikk alle forventninger.

"Vi kunne se mange galakser da vi tok en raskt titt på dataene i teleskopets kontrollrom etter bare noen timer med observasjoner. Det lovet godt. Da vi kom tilbake til Europa, kunne vi utforske dataene i detalj. Det minnet litt om dypvannsfiske, hvor hver nye fangst vakte stor begeistring og førte til ivrige diskusjoner rundt objektene som dukket opp," forklarer Roland Bacon (Centre de Recherche Astrophysique de Lyon i Frankrike), som er prosjektleder for MUSE samt leder av teamet som installerte instrumentet på VLT.

Hver eneste piksel i MUSEs bilde av HDF-S inneholder også et lysspektrum, som forteller astronomene hvor sterk strålingen er på ulike bølgelengder [1]. MUSE-bildet har omkring 90 000 spektra innebygd. Disse gir informasjon om avstanden, sammensetningen og de interne bevegelsene til hundrevis av fjerne galakser. I tillegg fanget instrumentet opp et mindre antall svært lyssvake stjerner i Melkeveien, vår egen galakse.

Den totale eksponeringstiden til MUSEs versjon av HDF-S var mye mindre enn for Hubble-bildet. Likevel avdekte MUSE mer enn tjue svært lyssvake objekter som Hubble-teleskopet ikke registrerte overhodet – og det bare i denne ørlille himmelflekken [2].

"Den største gleden kom da vi oppdaget svært fjerne galakser som vi ikke engang så tegn til i Hubble-bildet. Jeg har jobbet med MUSE-instrumentet i mange år, så for meg var det en sterk opplevelse å se drømmene våre bli en realitet," tilføyer Roland Bacon.

Astronomteamet målte avstandene til 189 galakser i HDF-S ved å granske spektrene i MUSE-dataene. Noen av galaksene ligger forholdsvis nære oss, mens andre er så langt unna at vi ser dem slik de framstod da universet var mindre enn en milliard år (til sammenligning er universets nåværende alder ca. 14 milliarder år). Takket være MUSE er antall avstandsbestemmelser i denne himmelregionen ti ganger høyere enn før.

Når det gjelder relativt nærliggende galakser, kan instrumentet gi oss informasjon om ulike fysiske egenskaper i forskjellige deler av en og samme galakse. Astronomene kan se hvordan galaksen roterer og hvordan ulike egenskaper varierer fra sted til sted. MUSE er således et kraftig verktøy for å forstå hvordan galakser utvikler seg over kosmiske tidsskalaer – jo lenger unna en galakse er, desto lenger tilbake i tid ser vi.

"Nå som vi har demonstrert MUSEs unike forutsetninger for å utforske det fjerne univers, er det snart på tide å ta en titt på andre himmelutsnitt av denne typen, som for eksempel Hubble Ultra Deep Field. Med MUSE vil vi være i stand til å undersøke tusenvis av objekter og oppdage nye galakser av den ekstremt lyssvake og fjerne sorten. Disse små babygalaksene, som sees slik de framstod for mer enn 10 milliarder år siden, vokste etter hvert opp og ble til de galaksene vi ser i dagens univers," avslutter Roland Bacon.

Fotnoter

[1] Hvert spektrum dekker et bølgelengdeintervall fra blått til nær-infrarødt lys, nærmere bestemt stråling med bølgelengder mellom 375 og 930 nanometer.

[2] MUSE er spesielt følsom overfor objekter som sender ut mesteparten av energien på noen få og helt bestemte bølgelengder. Disse dukker opp som lyssterke flekker i lysspektrene. Galakser i det tidlige univers har gjerne slike spektra ettersom de inneholder hydrogengass som gløder grunnet intens, ultrafiolett bestråling fra varme, unge stjerner.

Mer informasjon

Studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Astronomy & Astrophysics 26. februar 2015: "The MUSE 3D view of the Hubble Deep Field South" av R. Bacon et al.

Forskerteamet består av R. Bacon (Observatoire de Lyon, CNRS, Université Lyon, Saint Genis Laval, Frankrike [Lyon]), J. Brinchmann (Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, Nederland [Leiden]), J. Richard (Lyon), T. Contini (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, CNRS, Toulouse, Frankrike; Université de Toulouse, Frankrike [IRAP]), A. Drake (Lyon), M. Franx (Leiden), S. Tacchella (ETH Zurich, Institute of Astronomy, Zurich, Sveits [ETH]), J. Vernet (ESO, Garching, Tyskland), L. Wisotzki (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Potsdam, Tyskland [AIP]), J. Blaizot (Lyon), N. Bouché (IRAP), R. Bouwens (Leiden), S. Cantalupo (ETH), C.M. Carollo (ETH), D. Carton (Leiden), J. Caruana (AIP), B. Clément (Lyon), S. Dreizler (Institut für Astrophysik, Universität Göttingen, Göttingen, Tyskland [AIG]), B. Epinat (IRAP; Aix Marseille Université, CNRS, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Marseille, Frankrike), B. Guiderdoni (Lyon), C. Herenz (AIP), T.-O. Husser (AIG), S. Kamann (AIG), J. Kerutt (AIP), W. Kollatschny (AIG), D. Krajnovic (AIP), S. Lilly (ETH), T. Martinsson (Leiden), L. Michel-Dansac (Lyon), V. Patricio (Lyon), J. Schaye (Leiden), M. Shirazi (ETH), K. Soto (ETH), G. Soucail (IRAP), M. Steinmetz (AIP), T. Urrutia (AIP), P. Weilbacher (AIP) og T. de Zeeuw (ESO, Garching, Tyskland; Leiden).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 16 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal har ESO oppført Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskoper. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er en viktig partner i ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge European Extremely Large Telescope (E-ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Roland Bacon
CRAL - Centre de recherche astrophysique de Lyon
Saint-Genis-Laval, France
Tlf.: +33 478 86 85 59
Mob.: +33 608 09 14 27
E-post: roland.bacon@univ-lyon1.fr

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1507 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1507no
Navn:Hubble Deep Field South
Type:Early Universe : Galaxy : Grouping : Cluster
Facility:Very Large Telescope
Instruments:MUSE
Science data:2015A&A...575A..75B

Bilder

MUSE overgår Hubbles observasjoner av Hubble Deep Field South
MUSE overgår Hubbles observasjoner av Hubble Deep Field South
MUSE observerer Hubble Deep Field South
MUSE observerer Hubble Deep Field South
Posisjonen til Hubble Deep Field South i stjernebildet Tukanen
Posisjonen til Hubble Deep Field South i stjernebildet Tukanen
Hubble Deep Field South
Hubble Deep Field South

Videoer

ESOcast 72 – Et tredimensjonalt dypdykk i universet
ESOcast 72 – Et tredimensjonalt dypdykk i universet
MUSEs observasjoner av Hubble Deep Field South
MUSEs observasjoner av Hubble Deep Field South
MUSEs observasjoner av Hubble Deep Field South
MUSEs observasjoner av Hubble Deep Field South
MUSEs observasjoner av Hubble Deep Field South
MUSEs observasjoner av Hubble Deep Field South
MUSEs observasjoner av Hubble Deep Field South
MUSEs observasjoner av Hubble Deep Field South

Se også