Kids

eso1318ru — Научный релиз

ALMA локализует ранние галактики с рекордной скоростью

17 апреля 2013 г.

Астрономы использовали новый телескоп ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) для определения положений более сотни галактик ранней Вселенной, в которых происходит наиболее активное звездообразование. Мощь телескопа ALMA так велика, что всего за несколько часов с ним удалось выполнить столько наблюдений этих галактик, сколько уже выполнено всеми существующими в мире телескопами подобного типа более, чем за целое десятилетие.

Самые интенсивные вспышки звездообразования в ранней Вселенной происходили в удаленных галактиках, богатых космической пылью. Изучение этих галактик очень важно для понимания механизма образования галактик и их эволюции на протяжении всей истории Вселенной. Однако пыль загораживает от нас их излучение, из-за чего их трудно идентифицировать с оптическими телескопами. Чтобы уловить их излучение, астрономам приходится использовать телескопы, которые работают на более длинных волнах, чем световые – с длиной волны около миллиметра. Таким телескопом и является ALMA.

“Астрономы ждали появления таких данных больше десяти лет. ALMA является настолько мощным инструментом, что он совершенно революционизировал способ наблюдения этих галактик, даже при том, что во время наблюдений антенная решетка телескопа не была еще полностью укомплектована”, -- сказала Жаклин Ходж (Jacqueline Hodge) из Института астрономии им.Макса Планка в Германии, основной автор статьи, в которой представлены результаты наблюдений ALMA.

До этих пор самая лучшая карта, на которую были нанесены положения этих далеких и богатых пылью галактик, была составлена с эксплуатируемым ESO телескопом APEX (Atacama Pathfinder Experiment). APEX провел обзор участка неба размером примерно с полную Луну [1] и зарегистрировал 126 таких галактик. Но на изображениях, полученных с APEX, каждая вспышка звездообразования выглядела как размытое пятно, иногда настолько большое, что на более резких изображениях, полученных в других длинах волн, накрывало несколько галактик сразу. Таким образом, у астрономов не было возможности точно установить, в которой именно из галактик происходит вспышка звездообразования.

Уточнение положения вспышки звездообразования требует более четких изображений, а значит и более крупного телескопа. APEX представляет собой изолированную 12-метровую параболическую антенну, а решетки телескопов, такие, как ALMA, содержат много подобных антенн, расставленных на больших расстояниях друг от друга. Сигналы от антенн комбинируются и в результате достигается такое же разрешение, которое давал бы индивидуальный гигантский телескоп размером со всю площадь решетки.

Астрономы использовали ALMA для наблюдения галактик с карт APEX в ходе начальной фазы научных наблюдений, когда строительство ALMA еще не было закончено. С менее, чем четвертью от общего запланированного числа 66 антенн, расставленных на расстояниях до 125 метров друг от друга, у ALMA уходило всего две минуты на регистрацию одной галактики внутри крошечной области, в 200 раз меньшей, чем пятна, полученные с телескопом APEX, с чувствительностью втрое выше, чем у APEX. Чувствительность ALMA оказалась настолько выше, чем у других телескопов такого типа, что всего за несколько часов удалось удвоить общее число когда-либо выполненных наблюдений этих объектов.

В результате астрономам удалось не только однозначно определить, в каких именно галактиках находятся области звездообразования, но почти в половине случаев установить, что в предыдущих наблюдениях в одно пятно сливались целые группы отдельных галактик, в которых происходит звездообразование. Разрешение, достигнутое с ALMA, позволило расщепить изображения этих пятен на отдельные галактики.

“Мы раньше думали, что в самых ярких из этих галактик звезды образуются в тысячу раз более интенсивно, чем в нашей Галактике Млечного Пути, из-за чего эти галактики рискуют разлететься на части. На изображениях, полученных с ALMA, в этих местах видны многочисленные галактики меньшего размера, в которых звезды образуются с разумной интенсивностью”, -- говорит Александр Карим (Alexander Karim) из университета Дарэма, Великобритания, член исследовательской группы и ведущий автор другой статьи, написанной на этом материале.

Полученные результаты объединены в первый статистически репрезентативный каталог пылевых звездообразующих галактик ранней Вселенной, который образует фундамент для дальнейших исследований свойств этих галактик на различных длинах волн и свободен от риска неверной интерпретации данных вследствие блендирования (наложения изображений) галактик.

Однако, несмотря на непревзойденное разрешение и беспрецедентную чувствительность ALMA, такие телескопы, как APEX, продолжают играть важную роль. “APEX быстрее, чем ALMA, способен покрыть участок неба большой площади, и поэтому он идеально приспособлен для поиска таких галактик. А как только мы узнаем, куда смотреть, мы тут же сможем использовать ALMA для определения точных положений галактик”, -- заключает Ян Смейл (Ian Smail) из университета Дарэма, Великобритания, соавтор статьи.

Примечания

[1] Наблюдения выполнены в области неба под названием Chandra Deep Field South, в южном созвездии Печи (Fornax), уже наблюдавшейся многочисленными наземными и космическими телескопами. Новые наблюдения, проведенные с телескопом ALMA, дополняют и расширяют выполненные с большой проницающей силой и высоким разрешением предыдущие наблюдения этой области на диапазон миллиметровых/субмиллиметровых волн.

Узнать больше

ALMA (Большая Атакамская Миллиметровая / субмиллиметровая Решетка -- The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) – международный астрономический инструмент, продукт партнерства ученых Европы, Северной Америки и Восточной Азии, при участии Республики Чили. В Европе ALMA финансируется Европейской Южной Обсерваторией (ESO), в Северной Америке – Национальным Научным Фондом (NCF) в кооперации с Национальным Советом по научным исследованиям Канады (NRC) и Национальным Советом по науке Тайваня (NSC), в Восточной Азии Национальным Институтом Естественных наук Японии (NINS) в кооперации с Academia Sinica (AS) Тайваня. Строительство и эксплуатацию ALMA ведут от Европы Европейская Южная Обсерватория (ESO), от Северной Америки Национальная радиоастрономическая обсерватория (NRAO), управляемая компанией  Associated Universities, Inc. (AUI), и от Восточной Азии Национальная радиоастрономическая обсерватория Японии (NAOJ). Организационно строительство, пуско-наладочные работы и эксплуатация ALMA совместно управляются в рамках Объединенной Обсерватории ALMA (The Joint ALMA Observatory, JAO).

Телескоп APEX (The Atacama Pathfinder Experiment) – совместный проект Института радиоастрономии Макса Планка (MPIfR), Космической обсерватории Онсала (OSO) и Европейской Южной обсерватории (ESO), с долями участия соответственно 50%, 23% и 27%.

Исследование представлено в статье “An ALMA Survey of Submillimeter Galaxies in the Extended Chandra Deep Field South: Source Catalog и Multiplicity”, J. Hodge и др., которая представлена в Astrophysical Journal.

Вторая статья, “An ALMA survey of submillimetre galaxies in the Extended Chandra Deep Field South: High resolution 870 μm source counts”, A. Karim et al., написанная на материале многочисленных источников, появится в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Состав коллектива исследователей: J. A. Hodge (Max-Planck-Institut für Astronomie Heidelberg, Germany [MPIA]), A. Karim (Institute for Computational Cosmology, Durham University, United Kingdom), I. Smail (Durham), A. M. Swinbank (Durham), F. Walter (MPIA), A. D. Biggs (ESO), R. J. Ivison (UKATC и Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, United Kingdom), A. Weiss (Max–Planck Institut für Radioastronomie, Bonn, Germany), D. M. Alexander (Durham), F. Bertoldi (Argelander–Institute of Astronomy, Bonn University, Germany), W. N. Brandt (Institute for Gravitation и the Cosmos & Department of Astronomy & Astrophysics, Pennsylvania State University, University Park, USA), S. C. Chapman (Institute of Astronomy, University of Cambridge, United Kingdom; Department of Physics и Atmospheric Science, Dalhousie University, Halifax, United Kingdom), K. E. K. Coppin (McGill University, Montreal, Canada), P. Cox (IRAM, Saint–Martin d’Héres, France), A. L. R. Danielson (Durham), H. Dannerbauer (University of Vienna, Austria), C. De Breuck (ESO), R. Decarli (MPIA), A. C. Edge (Durham), T. R. Greve (University College London, United Kingdom), K. K. Knudsen (Department of Earth и Space Sciences, Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, Onsala, Sweden), K. M. Menten (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Germany), H.–W. Rix (MPIA), E. Schinnerer (MPIA), J. M. Simpson (Durham), J. L. Wardlow (Department of Physics & Astronomy, University of California, Irvine, USA) и P. van der Werf (Leiden Observatory, Netherlands).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, the European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе принимают участие 15 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Объединенное Королевство, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Паранал и Чахнантор. В обсерватории Паранал, самой передовой в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два обзорных телескопа: VISTA, который работает в инфракрасных лучах и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и Обзорный Телескоп VLT, (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный исключительно для обзора неба в видимом свете. ESO является европейским партнером в революционном проекте астрономического телескопа ALMA – крупнейшем из существующих астрономических проектов. В настоящее время ESO планирует строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Сверхкрупного Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет “величайшим в мире оком, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +78123637786
Сотовый: +79112122130
Email: km@gao.spb.ru

Jacqueline Hodge
Max-Planck-Institut für Astronomie
Heidelberg, Germany
Телефон: +49 6221 528 467
Email: hodge@mpia.de

Alexander Karim
Institute for Computational Cosmology, Durham University
Durham, United Kingdom
Телефон: +49 228 733658 (Christina Stein-Schmitz)
Email: alexander.karim@durham.ac.uk

Mark Swinbank
Institute for Computational Cosmology, Durham University
Durham, United Kingdom
Телефон: +44 191 334 3772 (Lindsay Borrero)
Email: a.m.swinbank@durham.ac.uk

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Перевод пресс-релиза ESO eso1318.

О релизе

Релиз №:eso1318ru
Тип:• Early Universe : Galaxy
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2013ApJ...768...91H

Изображения

ALMA Pinpoints Early Galaxies
ALMA Pinpoints Early Galaxies
только на английском
ALMA Pinpoints Early Galaxies
ALMA Pinpoints Early Galaxies
только на английском
The position of the Extended Chandra Deep Field South in the constellation of Fornax
The position of the Extended Chandra Deep Field South in the constellation of Fornax
только на английском
ALMA Pinpoints Early Galaxies
ALMA Pinpoints Early Galaxies
только на английском

Видео

Zooming in on star-forming galaxies in the early Universe seen with ALMA
Zooming in on star-forming galaxies in the early Universe seen with ALMA
только на английском
Comparing APEX and ALMA views of star-forming galaxies in the early Universe
Comparing APEX and ALMA views of star-forming galaxies in the early Universe
только на английском

Также смотрите наши