eso1832is — Fréttatilkynning

Glóandi alheimur

MUSE litrófsritinn sýnir að næstum allur himinninn glóir í Lyman-alfa geislun frá árdögum alheimsins

1. október 2018

Djúpmælingar MUSE litrófsritans á Very Large Telescope ESO hafa leitt í ljós gríðarmikinn forða vetnisatóma í kringum fjarlægar vetrarbrautir. MUSE mælitækið er svo næmt að hægt var að gera beinar mælingar á daufum vetnisskýjum sem gefa frá sér Lyman-alfa geislun í árdaga alheimsins. Þær sýna að næstum gerallur næturhimininn glóir í ósýnilegri geislun.

Alþjóðlegt teymi stjörnufræðinga, sem notaði MUSE mælitækið á Very Large Telescope (VLT) ESO, hefur uppgötvað mikið magn Lyman-alfa geislunar á Hubble Ultra Deep Field (HUDF). Uppgötvunin þekur allt HUDF-sviðið, svo stjörnufræðingarnir álykta sem svo, að á næstum öllum himninum sé ósýnileg Lyman-alfa útgeislun frá árdögum alheimsins [1].

Stjörnufræðingar hafa lengi vitað að himinninn er mjög ólíkur þegar horft er á mismunandi bylgjulengdir ljóss en það hve umfangsmikil Lyman-alfa geislunin er, kom engu að síður á óvart: „Að uppgötva að allur himinninn glóir í Lyman-alfa geislun frá fjarlægum vetnisskýjum var afar óvænt,“ sagði Kasper Borello Schmidt sem átti þátt í uppgötvuninni.

„Þetta er merkileg uppgötvun!“ sagði Themiya Nanayakkara, meðlimur í rannsóknarteyminu. „Næst þegar þú horfir til himins á tunglskinslausu kvöldi og sérð stjörnur, ímyndaðu þér þá ósýnilegan bjarma frá vetnisskýjum, fyrstu byggingareiningum alheimsins, að lýsa upp næturhiminninn.“

HUDF svæðið sem stjörnufræðingarnir rannsökuðu er í stjörnumerkinu Ofninum. Árið 2004 starði Hubble geimsjónauki NASA og ESA á svæðið í meira en 270 klukkustundir og tók þá dýpstu myndin sem tekin hafði verið af himninum.

HUDF mælingarnar sýndu mörg þúsund vetrarbrautir á víð og dreif um geiminn og veittu um leið sýn á stærð hans. Nú hefur MUSE mælitækið skyggnst enn dýpra en þetta er í fyrsta sinn sem Lyman-alfa geislun frá gasi í kringum fyrstu vetrarbrautirnar mælist á HUDF svæðinu. Myndin sem fylgir fréttinni sýnir Lyman-alfa geislunina í bláum lit ofan á HUDF myndinni.

MUSE mælitækið er fyrsta flokks heilsviðslitrófsriti á VLT sjónauka 4 í Paranal stjörnustöð ESO [2]. Þegar MUSE horfir til himins mælir tækið dreifingu margra bylgjulengda ljóss sem fellur á hvern díl í myndflögu tækisins. Að sjá allt litrófið frá stjarnfræðilegu fyrirbæri veitir okkur djúpa innsýn í þau þróunarferli sem áttu sér stað í alheiminum [3].

„Mælingar MUSE veita okkur alveg nýja sýn á gashjúpana sem umlykja vetrarbrautir snemma í sögu alheimsins,“ sagði Philipp Richter, annar meðlimur í rannsóknarteyminu.

Stjörnufræðingarnir sem gerðu mælingarnar telja sig vita hvað veldur því að þessi fjarlægu vetnisský gefa frá sér Lyman-alfa geislun, en nákvæm orsök er enn óþekkt. Þótt tíran sé dauf er hún talin vera nokkurn veginn alls staðar á himninum. Frekari rannsókna er þörf til að varpa ljósi á uppruna hennar.

„Í framtíðinni hyggjum við á enn betri mælingar,“ sagði Lutz Wisotzky sem hafði umsjón með rannsóknunum. „Við viljum finna út í smáatriðum hvernig þessi viðamiklu vetnisgeymslur dreifast um geiminn.“

Skýringar

[1] Ljós ferðast gríðarlega hratt en þó með endanlegum hraða, svo ljós sem berst til jarðar frá mjög fjarlægri vetrarbraut var langan tíma á leiðinni. Það gefur okkur glugga inn í fortíðina þegar alheimurinn var mun yngri.

[2] VLT sjónauki 4, Yepun, hefur einstaklega háþróuð mælitæki, þar á meðal Adaptive Optics Facility, sem hlaut nýlega Paul F. Forman Team Engineering Excellence verðlaunin árið 2018 frá American Optical Society.

[3] Lyman alfa geislunin sem MUSE mældi kemur frá stökki rafeinda í vetnisatómum sem gefa frá sér ljós með um 122 nanómetra bylgjulengd. Lofthjúpur jarðar gleypir þessa geislun að fullu, en þegar Lyman-alfa geislunin frá fjarlægri vetrarbraut hefur orðið fyrir rauðviki vegna útþenslu alheimsins er bylgjulengdin orðin nógu löng til að komast óhindrað í gegnum lofthjúp jarðar og mælast með sjónaukum ESO.

Frekari upplýsingar

Greint var frá rannsókninni í greininni „Nearly 100% of the sky is covered by Lyman-α emission around high redshift galaxies“ sem birt var í dag í tímaritinu Nature.

Í rannsóknarteyminu eru Lutz Wisotzki (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Germany), Roland Bacon (CRAL - CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, ENS de Lyon, Université de Lyon, France), Jarle Brinchmann (Universiteit Leiden, the Netherlands; Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal), Sebastiano Cantalupo (ETH Zürich, Switzerland), Philipp Richter (Universität Potsdam, Germany), Joop Schaye (Universiteit Leiden, the Netherlands), Kasper B. Schmidt (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Germany), Tanya Urrutia (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Germany), Peter M. Weilbacher (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Germany), Mohammad Akhlaghi (CRAL - CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, ENS de Lyon, Université de Lyon, France), Nicolas Bouché (Université de Toulouse, France), Thierry Contini (Université de Toulouse, France), Bruno Guiderdoni (CRAL - CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, ENS de Lyon, L’Université de Lyon, France), Edmund C. Herenz (Stockholms universitet, Sweden), Hanae Inami (L’Université de Lyon, France), Josephine Kerutt (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Germany), Floriane Leclercq (CRAL - CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, ENS de Lyon,L’Université de Lyon, France), Raffaella A. Marino (ETH Zürich, Switzerland), Michael Maseda (Universiteit Leiden, the Netherlands), Ana Monreal-Ibero (Instituto Astrofísica de Canarias, Spain; Universidad de La Laguna, Spain), Themiya Nanayakkara (Universiteit Leiden, the Netherlands), Johan Richard (CRAL - CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, ENS de Lyon,L’Université de Lyon, France), Rikke Saust (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Germany), Matthias Steinmetz (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Germany), and Martin Wendt (Universität Potsdam, Germany).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 16 landa: Austurríkis, Belgíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Írlands, Hollands, Póllands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands, auk gestaþjóðarinnar Chile. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er stór þátttakandi í ALMA, stærsta stjarnvísindaverkefni heims. Á Cerro Armazones, skammt frá Paranal, er ESO að smíða 39 metra risasjónauka, Extremely Large Telescope eða ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Stjörnufræðivefurinn
Ísland
Farsími: 8961984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Lutz Wisotzki
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam
Potsdam, Germany
Sími: +49 331 7499 532
Tölvupóstur: lwisotzki@aip.de

Roland Bacon
MUSE Principal Investigator / Lyon Centre for Astrophysics Research (CRAL)
Lyon, France
Farsími: +33 6 08 09 14 27
Tölvupóstur: rmb@obs.univ-lyon1.fr

Calum Turner
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6670
Farsími: +49 151 1537 3591
Tölvupóstur: pio@eso.org

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1832.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1832is
Nafn:Hubble Ultra Deep Field
Tegund:Early Universe : Cosmology : Morphology : Deep Field
Facility:Very Large Telescope
Instruments:MUSE
Science data:2018Natur.562..229W

Myndir

A Universe Aglow
A Universe Aglow
texti aðeins á ensku
Digitized Sky Survey image around the Hubble ultra Deep Field
Digitized Sky Survey image around the Hubble ultra Deep Field
texti aðeins á ensku
The Hubble Ultra Deep Field in the constellation of Fornax
The Hubble Ultra Deep Field in the constellation of Fornax
texti aðeins á ensku

Myndskeið

ESOcast 178 Light: A Universe Aglow (4K UHD)
ESOcast 178 Light: A Universe Aglow (4K UHD)
texti aðeins á ensku

Sjá einnig