Pressemeddelelse

Et dybt 3D kig ud i Universet

MUSE rækker længere ud end Hubble

26. februar 2015

Med MUSE instrumentet ser astronomerne endnu længere væk end med Hubble Rumteleskopet. Der er opdaget fjerne objekter, som ikke tidligere har kunnet ses, og de nye observationer giver både afstande, bevægelsesretninger og andre værdiger for mange flere galakser end vi har haft tidligere. Det giver tilsammen et 3D kig ud i Universet. De nye målinger er dog kun foretaget indenfor et meget lille felt på himlen. Det er det samme felt, som tidligere er fotograferet med Hubble-teleskopet. Feltet kaldes Hubble Deep Field South.
MUSE-instrumentet er monteret på ESOs Very Large Telescope, og de nye observationer er opnået med "kun" 27 timer ved teleskopet.

Langtidsoptagelser af mindre himmelegne, deep fields , er der efterhånden en del af, og fra dem har vi lært rigig meget om det unge Univers. Det mest berømte deep field er det originale Hubble Deep Field, som blev optaget af Hubble-teleskopet sent i 1995 over en samlet periode på flere dage. Det billede ændrede med eet slag vores opfattelse af forholdene i det unge Univers. To år senere blev det fulgt op med en lignende optagelse på sydhimlen; Hubble Deep Field South.

Men de billeder indeholdt trods alt ikke alle svarene. For at finde ud af mere om alle de hundreder af galakser på billederne var det nødvendigt at studere dem enkeltvis med andre instrumenter, og det er et besværligt og tidskrævende arbejde. Med det nye MUSE instrument kan man gøre begge dele, altså både få overblikket og detaljerne, samtidigt - og meget hurtigere.

Noget af det første, MUSE blev brugt til efter at instrumentet var færdigmonteret og afprøvet på VLR i 2014 var et dybt kig på Hubble Deep Field South (HDF-S). Resultaterne oversted fuldstændig forventningerne.

"Efter blot nogle få timers observation ved teleskopet, tog vi et hurtigt kig på vore data, og vi fandt masser af galakser - det var meget opmuntrende. Og da vi kom tilbage til Europa, begyndte vi at se nærmere på tingene i detaljer. Det var ligesom dybhavsfiskeri, og hver gang vi hev en ny fangst i land steg spændingen," forklarede Roland Bacon, (Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, France, CNRS), som er chefforsker ved MUSE instrumentet og leder af det hold, som har stået for installationen af MUSE.

I Hubble-billedet repræsenterer de enkelte pixler en farve og en lysstyrke, ligesom i almindelige billeder. Hver enkelt pixel i MUSE-billedet af det samme område indeholder de samme informationer plus et fuldt spektrum - det vil sige lysstyrken i alle de observerede farver. I alt er der i billedfeltet 90.000 spektrer[1]. Med så mange oplysninger kan man beregne afstande, sammensætning og den indre bevægelser i hundreder af fjerne galakser, og tillige kan man observere en del meget svage stjerner i Mælkevejen.

Selvom den samlede belysningstid var meget kortere end ved Hubblebillederne, er der på MUSE billedet mere end tyve meget svage objekter, som Hubble slet ikke kunne se [2].

"Det mest spændende var, da vi fandt meget fjerne galakser, som ikke en gang var synlige i det dybeste Hubble-billede. Det var stærkt for mig at se vore drømme blive til virkelighed efter så mange års hårdt arbejde med instrumentet," tilføjer Roland Bacon.

Grundige studier af alle spektrerne i MUSE-billedet fra HDF-S gjorde det muligt at måle afstanden til 189 galakser. De rækker fra relativt nære galakser til nogen, som udsendte deres lys, da Universet var mindre end en milliard år gammelt. Det er mere end en tidobling af afstandsmålinger for galakser indenfor dette lille område af himlen.

For de nærere galakser, som fylder mere i billedet, kan MUSE give meget mere end afstandene. Man kan måle forskelle i hver enkelt af disse galakser, og det afslører galaksernes rotation og andre forhold, som kan variere indenfor galaksernes område. Dermed får man mulighed for bedre at forstå hvordan galakserne udvikler sig over kosmiske tidsrum.

"Nu, hvor vi har vist de enestående muligheder, som MUSE giver os for at studere de fjerneste dele af Universet, vil vi se nærmere på andre af de tidligere fotograferede fjerne områder. Det vil for eksempel være Hubble Ultra Deep field. Vi vil kunne studere tusinder af galakser, og vi vil kunne opdage nye meget svagtlysende og fjerne galakser. Det er disse små babygalakser, som efterhånden er vokset til at være galakser som Mælkevejen," slutter Roland Bacon.

Noter

[1] Hvert spektrum dækker et bølgelængdeområde fra den blå del af spektret til det nær-infrarøde (475‒930 nanometer).

[2] MUSE er særligt følsom overfor objekter, som udsender det meste af deres energi i nogle få afgrænsede bølgelængdeudsnit. De viser sig som klare pletter i datamængden. Det er typisk at galakser i det unge Univers netop har sådanne spektrer. De indeholder hydrogengas, som lyser op på grund af den ultraviolette stråling fra unge varme stjerner.

Mere information

Forskningsresultaterne er offentliggjorte i en artikel med titlen “The MUSE 3D view of the Hubble Deep Field South” af R. Bacon et al., i tidsskriftet Astronomy & Astrophysics den 26. februar 2015.

Forskerholdet består af R. Bacon (Observatoire de Lyon, CNRS, Université Lyon, Saint Genis Laval, Frankrig [Lyon]), J. Brinchmann (Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, Nederlandene [Leiden]), J. Richard (Lyon), T. Contini (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, CNRS, Toulouse, Frankrig; Université de Toulouse, Frankrig [IRAP]), A. Drake (Lyon), M. Franx (Leiden), S. Tacchella (ETH Zurich, Institute of Astronomy, Zurich, Schweiz [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, France), 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) and T. de Zeeuw (ESO, Garching, Tyskland; Leiden).

ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa, og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 16 lande er med i ESO: Belgien, Brazilien, Danmark, Finland, Frankrig, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig, og desuden værtsnationen Chile. ESO har et ambitiøst program, som gør det muligt for astronomer at gøre vigtige videnskabelige opdagelser. Programmet har focus på design, konstruktion og drift af stærke jordbaserede observatorier. Desuden har ESO en ledende rolle i formidling og organisering af samarbejde omkring astronomisk forskning. ESO driver tre enestående observatorier i verdensklasse i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO VLT, Very Large Telescope, som er verdens mest avancerede observatorium for synligt lys, samt to oversigtsteleskoper. VISTA, som observerer i infrarødt, er verdens største oversigtsteleskop, og VLT Survey Teleskopet er det største teleskop bygget til at overvåge himlen i synligt lys. ESO er en af de største partnere i ALMA, som er det største eksisterende astronomiprojekt. For tiden bygges E-ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje".

 

Links

• Forskningsartiklen
• Bileder af VLT

Kontakter

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

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

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1507 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.