Lehdistötiedote

Galaktista ilotulitusta: ESO:n uudet kuvat ovat paljastaneet lähigalakseista uusia piirteitä

16. heinäkuuta 2021

Tähtitieteilijöiden ryhmä on julkaissut uusia havaintoja läheisistä galakseista, joiden kuvat muistuttavat värikkäitä kosmisia ilotulituksia. Euroopan Eteläisen Observatorion (ESO) Very Large Telescope (ESO:n VLT) kaukoputkella otetuissa kuvissa näkyy värikkäitä galaksien osia, jotka paljastavat nuorten tähtien sijainnit ja niiden ympärillä olevan kaasun. Yhdistämällä nämä uudet havainnot Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)-järjestelmän havaintoihin (ESO on ALMA:n yhteistyökumppani) tutkimusryhmä pystyi saamaan uutta tietoa siitä, miten kaasusta muodostuu uusia tähtiä.

Tähtitieteilijät tietävät, että tähdet ovat syntyneet kaasupilvissä, mutta se mikä saa tähtien muodostumisen loppumaan, ja se miten galaksit kokonaisuutena ovat siinä mukana ovat edelleen mysteereitä. Tämän prosessin ymmärtämiseksi tutkijaryhmä on havainnut lähellä olevia galakseja tehokkailla maassa ja avaruudessa olevilla teleskoopeilla kartoittaen galaksien tähtiensyntyalueita.

”Ensimmäistä kertaa pystymme erottamaan yksittäisiä tähtien muodostumisen alueita hyvin erilaisissa paikoissa ja ympäristöissä laajassa otoksessa, jossa on mukana hyvin erilaisia galakseja”, Eric Emsellem, Saksan ESO tähtitieteilijä ja artikkelin pääkirjoittaja, sanoi. Tämä laaja kartoitus on tehty osana Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS) projektia. ”Pystymme suoraan havaitsemaan tähtiä synnyttävää kaasua, ja näemme suoraan nuoria tähtiä ja pystymme havaitsemaan niiden kehityksen eri vaiheita”.

Emsellem (toinen affiliaatio on Lyonin yliopisto Ranskassa) ja hänen tutkimusryhmänsä ovat nyt julkaisseet uusimmat galaktiset kartoitukset, jotka on tehty Multi-Unit Spectroscopi Explorer eli MUSE-instrumentilla ESO:n VLT:llä Atacaman autiomaassa Chilessä. He käyttivät MUSE:a vastasyntyneiden tähtien ja niiden ympärillä olevan lämpimän kaasun havainnoissa. Tähdet valaisevat ja kuumentavat kaasua ja ne toimivat jatkuvan tähtien muodostumisen moottoreina.

Uudet MUSE:n kuvat yhdistettiin ALMA:n avulla aikaisemmin otettujen ja tänä vuonna julkaistujen kuvien kanssa. ALMA sijaitsee myös Chilessä, ja se sopii erityisen hyvin kylmien kaasupilvien kartoittamiseen, jotka ovat sellaisia galaksien osia, joissa on tähtiä muodostavaa raaka-ainetta.

Yhdistämällä MUSE:n ja ALMA:n kuvat tähtitieteilijät voivat tutkia niitä galaktisia alueita, joissa tähtien muodostuminen tapahtuu sen sijaan, että tilannetta tarkasteltaisiin vain teoreettisesti. Kuvien yhdistämisen avulla voidaan paremmin ymmärtää, mikä saa aikaan, tehostaa tai estää uusien tähtien syntymän. Lopputuloksena on upeita kuvia, jotka antavat värikkään näkymän naapurigalaksiemme tähtien lastentarhoihin.

”On monia mysteereitä, joita haluamme tutkia”, Kathryn Kreckel Saksan Heidelbergin yliopistosta ja myös yksi artikkelin kirjoittajista, sanoi. ”Syntyvätkö tähdet useammin emogalakseidensa tietyillä alueilla, ja jos näin on, niin miksi? Entä miten tähtien syntymisen jälkeen niiden evoluutio vaikuttaa uusien tähtien muodostumiseen?”

Tähtitieteilijät pystyvät nyt vastataamaan näihin kysymyksiin PHANGS-tiimin saamien MUSE- ja ALMA-datojen ansiosta. MUSE havaitsee spektrejä, jotka ovat kohteiden ”viivakoodeja”, joita tähtitieteilijät skannaavat paljastaakseen kosmisten kohteiden ominaisuuksia ja selvittääkseen niiden ominaispiirteitä. MUSE pystyy havaitsemaan spektrin jokaisessa paikassa näkökenttänsä sisällä. Näin se kerää paljon enemmän tietoa kuin perinteiset instrumentit. PHANGS-hanketta varten MUSE havaitsi 30000 lämpimän kaasun sumua ja keräsi noin 15 miljoonaa spektriä eri galaktisilta alueilta. Toisaalta ALMA-havainnot antoivat tähtitieteilijöille mahdollisuuden kartoittaa noin 100000 kylmän kaasun aluetta 90 lähigalaksin alueelta. Ne ovat tuottaneet läheisen maailmankaikkeuden ennennäkemättömän tähtien lastentarhan kartaston.

PHANGS-hankkeessa on ALMA:n ja MUSE:n lisäksi hyödynnetty NASA/ESA Hubble -avaruusteleskoopin havaintoja. Juuri nämä havaintolaitteet valittiin, jotta tutkimusryhmä voisi havaita galaktisia naapurejamme eri aallonpituuksilla (näkyvä, lähi-infrapuna ja radio). Jokainen aallonpituusalue paljastaa galakseista eri osia. ”Havaintojen yhdistämisen avulla voimme tutkia tähtien syntymän eri vaiheita tähtien lastentarhojen muodostumisesta itse tähtimuodostuksen alkamiseen ja edelleen vasta syntyneiden tähtitarhojen viimeiseen tuhoon. Tämä voidaan tehdä tarkemmin kuin yksittäisillä havainnoilla pystytään”, yksi artikkelin kirjoittajista Francesco Belfiore InaF-Arcetrista Firenzestä, Italiasta, sanoi. ”PHANGS on ensimmäinen hanke, jossa pystymme muodostamaan näin täydellisen näkymän näihin tapahtumiin. Voimme ottaa tarpeeksi teräviä kuvia nähdäksemme yksittäiset pilvet, tähdet ja tähtiä muodostavat sumut.”

PHANGS-hankkeessa tehtyä työtä parannetaan entisestään tulevien kaukoputkien ja instrumenttien avulla, kuten Nasan James Webb -avaruusteleskoopilla. Näin kerätty data luo perustan ESO:n Erittäin suuren teleskoopin (ELT) tuleville havainnoille. ELT aloittaa toimintansa myöhemmin tällä vuosikymmenellä ja se mahdollistaa tähtien lastentarhojen rakenteiden tarkemman tutkimisen.

”Niin hämmästyttävää kuin PHANGS onkin, tuottamiemme karttojen resoluutio riittää vain tunnistamaan ja erottamaan yksittäisiä tähtiä muodostavat pilvet, mutta ne eivät ole tarpeeksi hyviä, jotta pilvien sisällä olevat tapahtumat pystyttäisiin näkemään yksityiskohtaisesti”, Eva Schinnerer totesi. Hän on myös Max Planck Institute for Astronomy instituutin tutkimusryhmän johtaja Saksassa ja PHANGS-hankkeen päätutkija, jonka puitteissa uudet havainnot on tehty. ”Tiimimme ja muiden tutkimusryhmien uudet ponnistelut siirtävät havaintojen rajaa tähän suuntaan, joten edessä on jännittävien löytöjen vuosikymmen.”

Lisätietoa

Kansainvälisessä PHANGS-ryhmässä on mukana yli 90 tutkijaa maisteriopiskelijoista eläkeläisiin 30:stä instituutista kaikilta neljältä mantereelta. MUSE:n dataredusointityöryhmää PHANGS:issa johtaa Eric Emsellem (European Southern Observatory, Garching, Saksa ja Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, Université de Lyon, ENS de Lyon, Saint-Genis Laval, Ranska) ja siinä mukana ovat Francesco Belfiore (INAF Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Florence, Italia), Guillermo Blanc (Carnegie Observatories, Pasadena, US), Enrico Congiu (Universidad de Chile, Santiago, Chile and Las Campanas Observatory, Carnegie Institution for Science, Atacama Region, Chile), Brent Groves (The University of Western Australia, Perth, Australia), I-Ting Ho (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Saksa [MPIA]), Kathryn Kreckel (Heidelberg University, Heidelberg, Saksa), Rebecca McElroy (Sydney Institute for Astronomy, Sydney, Australia), Ismael Pessa (MPIA), Patricia Sanchez-Blazquez (Complutense University of Madrid, Madrid, Espanja), Francesco Santoro (MPIA), Fabian Scheuermann (Heidelberg University, Heidelberg, Saksa) ja Eva Schinnerer (MPIA).

Siirry ESO:n julkiseen kuva-arkistoon nähdäksesi otoksen PHANGS-kuvista.

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja ylivoimaisesti maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Irlanti, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta, joiden lisäksi Chile toimii laitteistojen sijoitusmaana ja Australia strategisena kumppanina. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla VLT-teleskooppi (Very Large Telescope) ja siihen liittyvä, maailmanlaajuisesti johtava VLTI-interferometri, sekä kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja VST-teleskooppi näkyvän valon aallonpituuksilla. Paranalilla ESO tulee myös hallinnoimaan ja operoimaan eteläistä Tšerenkov-teleskooppien verkostoa (Cherenkov Telescope Array South), joka on maailman suurin ja herkin gammasäteilyä havainnoiva observatorio. ESO on myös merkittävä kumppani kahdessa Chajnantorin laitteistossa, APEX-teleskoopissa ja ALMA-teleskoopissa, joka on maailman suurin tähtitieteellinen projekti. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista ELT-teleskooppia (Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• PHANGS-verkkosivu 
• MUSE-instrumentti 
• VLT:n kuvia
• ALMA:n kuvia 
• Median edustaja: Tilaa uutiskirje saadaksesi julkaisusulun alaiset uutiset omalla kielelläsi!
• Tutkijat: Onko sinulla kerrottavaa? Pitchaa oma tutkimuksesi!

Yhteystiedot

Eric Emsellem
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6914
Sähköposti: eric.emsellem@eso.org

Eva Schinnerer
Max Planck Institute for Astronomy
Heidelberg, Germany
Puh.: +49 6221 528 294
Sähköposti: schinner@mpia.de

Kathryn Kreckel
Astronomisches Recheninstitut, Zentrum für Astronomie, Universität Heidelberg
Heidelberg, Germany
Sähköposti: kathryn.kreckel@uni-heidelberg.de

Francesco Belfiore
INAF Osservatorio Astrofisico di Arcetri
Florence, Italy
Sähköposti: francesco.belfiore@inaf.it

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6670
Matkapuhelin: +49 151 241 664 00
Sähköposti: press@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media

Tämä on ESO:n lehdistötiedotteen käännös eso2110.