eso1832ru — Научный релиз

Сияющая Вселенная

Спектрограф MUSE обнаружил, что почти всё небо в ранней Вселенной светится в линии Лайман-альфа

1 октября 2018 г., St.-Petersburg

1 октября 2018 г.
Глубокие наблюдения со спектрографом MUSE на Очень Большом Телескопе ESO показали, что удаленные галактики окружены гигантскими резервуарами атомарного водорода. Исключительно высокая чувствительность MUSE позволила провести прямые наблюдения тускло светящихся в линии Лайман-альфа водородных облаков в ранней Вселенной. Оказалось, что почти всё небо сияет этим невидимым светом.

Международная группа астрономов обнаружила неожиданное обилие Лайман-альфа эмиссии в HUDF –сверхглубоком хаббловском поле (Hubble Ultra Deep Field. Излучение было зарегистрировано приемником MUSE на Очень Большом Телескопе (VLT) ESO. Свечение испускается практически всей поверхностью площадки – это привело астрономов к выводу, что и все небо практически повсюду светится в невидимых Лайман-альфа лучах, приходящих из ранней Вселенной [1].

Астрономы давно уже привыкли к тому, что на различных длинах волн небо выглядит совершенно по-разному, но степень распространенности наблюдаемого Лайман-альфа излучения оказалась поистине поразительной. Наблюдая Лайман-альфа эмиссию от далеких водородных облаков, мы вдруг осознали, что все небо сияет в этом оптическом диапазоне. У нас буквально открылись глаза”, – рассказывает член исследовательской группы Каспер Борелло Шмидт (Kasper Borello Schmidt).

Это великое открытие!” – добавляет член группы Темья Нанаяккара (Themiya Nanayakkara). “Когда вам доведется в следующий раз взглянуть на безлунное ночное небо и звезды, представьте, что все небо освещено невидимым сиянием водорода, первичного строительного материала Вселенной”.

Сверхглубокое хаббловское поле HUDF, которое наблюдалось исследователями – внешне ничем не примечательная область в созвездии Печи, которая прославилась, когда в 2004 году Космический телескоп Хаббла NASA/ESA потратил более 270 часов своего драгоценного наблюдательного времени, чтобы заглянуть в глубины Вселенной дальше, чем это делалось когда-либо раньше и составил подробную карту этого участка неба на пределе своей проницающей силы.

Наблюдения области HUDF выявили тысячи галактик, разбросанных по полю, которое для обычного телескопа выглядело просто как темное беззвездное пятно на небе, и дали наглядное представление о поразительных масштабах Вселенной. И вот теперь исключительные технические возможности приемника MUSE позволили заглянуть еще глубже. Регистрация Лайман-альфа эмиссии в области HUDF означает, что астрономам впервые удалось увидеть слабое излучение газовых оболочек самых ранних галактик. На приведенном составном снимке Лайман-альфа излучение, показанное голубым цветом, наложено на обычное оптическое поле HUDF.

MUSE, инструмент, с которым выполнены эти наблюдения - новейший спектрограф интегрального поля, смонтированный на четвертом «юните», одном из Основных телескопов комплекса VLT в обсерватории ESO Параналь [2]. При наблюдениях с MUSE распределение энергии по длинам волн отражается в каждом пикселе детектора. Измерение полного спектра астрономического объекта дает нам возможность глубоко проанализировать астрофизические процессы во Вселенной [3].

«Эти наблюдения с приемником MUSE дали нам совершенно новый взгляд на «коконы» диффузного газа, окружающие галактики ранней Вселенной», - дает свой комментарий один из исследователей Филипп Рихтер (Philipp Richter).

Международная группа астрономов, выполнившая эти наблюдения, сделала некоторые предположения о том, что именно заставляет удаленные водородные облака излучать в линии Лайман-альфа, но точный ответ на этот вопрос пока неясен. Однако, поскольку этим слабым свечением, по-видимому, светится почти все небо, предполагается, что новые исследования вскоре позволят понять его происхождение.

В будущем мы планируем выполнить еще более чувствительные измерения”, - заключает руководитель группы Лутц Висоцки (Lutz Wisotzki). “Мы хотим выяснить в деталях, как эти гигантские космические резервуары атомарного водорода распределены в пространстве”.

Примечания

Примечания

[1] Свет распространяется с огромной, но конечной скоростью, а это значит, что от очень далеких галактик он доходит до Земли за очень большое время. Это позволяет нам заглядывать в прошлое, в эпоху, когда Вселенная была значительно моложе.

[2] На основном телескопе № 4 комплекса VLT, Йепуне, смонтирован целый ряд уникальных научных инструментов и высокотехнологичных систем, в том числе система адаптивной оптики, только что удостоенная Американским Оптическим Обществом премии Пола Ф.Формэна за высшие инженерные достижения 2018 г.

[3] Излучение в линии Лайман-альфа, наблюдавшееся с MUSE, возникает в результате электронных переходов в атомах водорода. При этом испускается ультрафиолетовое излучение с длиной волны 122 нм, которое полностью поглощается земной атмосферой. Но в результате красного смещения длина волны Лайман-альфа эмиссии от очень далеких галактик увеличивается настолько, что она переходит в оптический диапазон, проходит сквозь атмосферу Земли и регистрируется наземными телескопами ESO.

Узнать больше

Результаты работы представлены в статье “Nearly 100% of the sky is covered by Lyman-α emission around high redshift galaxies”, которая сегодня публикуется журналом Nature.

Состав исследовательской группы: 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) и Martin Wendt (Universität Potsdam, Germany).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, намного обгоняющая по продуктивности другие наземные астрономические обсерватории мира. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Великобритания, Германия, Дания, Ирландия, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO, и Австралия, являющаяся ее стратегическим партнером. 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 астрономии. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT), способный работать в формате Очень Большого Телескопа-Интерферометра VLTI, и два крупнейших широкоугольных телескопа: VISTA, выполняющий обзоры неба в инфракрасных лучах, и обзорный телескоп оптического диапазона VLT (VLT Survey Telescope). ESO также является одним из основных партнеров по эксплуатации двух инструментов субмиллиметрового диапазона на плато Чахнантор: телескопа APEX и крупнейшего астрономического проекта современности ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Параналя, ESO ведет строительство 39-метрового Чрезвычайно Большого Телескопа ELT, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +79112122130
Сотовый: +79112122130
Email: kirill.maslennikov1@gmail.com

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

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

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

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1832.

О релизе

Релиз №:eso1832ru
Название:Hubble Ultra Deep Field
Тип:Early Universe : Cosmology : Morphology : Deep Field
Facility:Very Large Telescope
Instruments:MUSE

Изображения

Сияющая Вселенная
Сияющая Вселенная
Область вокруг сверхглубокого хаббловского поля на картах цифрового обзора неба DSS
Область вокруг сверхглубокого хаббловского поля на картах цифрового обзора неба DSS
Сверхглубокое хаббловское поле (The Hubble Ultra Deep Field) в созвездии Печи
Сверхглубокое хаббловское поле (The Hubble Ultra Deep Field) в созвездии Печи

Видео

ESOcast 178 Light: Сияющая Вселенная (4K UHD)
ESOcast 178 Light: Сияющая Вселенная (4K UHD)

Также смотрите наши