Астрономия

Дар Хаббл Ултра-Дип Филд чанд супернова тасвир шудааст?

Дар Хаббл Ултра-Дип Филд чанд супернова тасвир шудааст?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Hubble Ultra-Deep Field тасвирест, ки тақрибан 10.000 галактикаро нишон медиҳад:

2 Кредити тасвирӣ: NASA

Кашфи аҷоиби як суперноваи барвақт дар NGC 613 (бо номи SN 2016gkg) -и Виктор Бусоро ба назар гиред:

4 Кредити тасвирӣ: Муассисаи илмии Карнеги / Расадхонаи Лас Кампанас / Санта Круз

Ин маро ба ташвиш андохт, ки чӣ қадар суперноваҳои Hubble Ultra-Deep Field метавонанд дошта бошанд бе мо огоҳӣ зеро барои муайян кардани яқин ба мо як каҷи сабук ё тасвири истинод лозим аст. Баъзе суперноваҳо танҳо як пиксел ё камтар хоҳанд буд ва шинохтан ғайриимкон аст.

Оё мумкин аст ҳисоб кардан ҳудуди поёнии пурмазмун?


Шикорчиёни Суперноваҳо дар бораи ёфтани тақрибан 1 супернова дар 5000 тасвир хабар медиҳанд. Шикорчиён табиатан ба галактикаҳои калонтар тамаркуз хоҳанд кард, зеро онҳо эҳтимолан як суперноваро дар бар мегиранд, дар ҳоле ки тадқиқоти амиқи саҳроӣ галактикаҳои ҳар андоза дорад, аз ин рӯ, шояд дар ҳар 10000 галактикаи тасвиршуда тахминан 1 супернова дар 10000 галактикаи тасвиршуда тахминан оқилона бошад. Ҳамин тариқ, шумо метавонед интизор шавед, ки дар ин тасвир тақрибан 1 супернова намоён хоҳад буд, аммо тавре ки шумо қайд кардед, агар он бошад, он метавонад хеле хира бошад, то ки намоён шавад.

Суперноваҳо ҳама як пиксел ё камтар мебошанд (онҳо он қадар хурд ва дуранд, ки ҳамчун манбаҳои нуқтаи шабеҳи равшанӣ ба назар мерасанд), онҳо танҳо аз сабаби норасоии атмосфера ё номукаммалии оптика ва / ё электроника калонтар ба назар мерасанд.


Суперноваҳо эҳтимолан дар як аср як маротиба дар галактикаи худамон (хеле калон) рух медиҳанд.

Агар мо чунин сатҳи пайдоиши ситораҳоро ва тақсимоти оммавии ситораро дар галактикаҳои дигар ба назар гирем ва галактикаҳо дар HST-UDF ба худи мо монанд бошанд, пас мо низ метавонистем, ки сатҳи суперноваҳо монанд бошад.

UDF тақрибан 4 моҳ ё 1/300 аср гирифта шудааст. Ҳамин тавр, мумкин аст интизор шавад, ки як супернова дар тақрибан 1/300 галактика рух медиҳад - аз ин рӯ, тақрибан 300 аз 10,000 галактикаи мушоҳидашуда дар давраи сохтани тасвир як supernova ҷойгир кардаанд.

Албатта, ҳатто агар ин рақам дуруст бошад (ба поён нигаред), шояд бисёре аз онҳоро аз даст додаанд, зеро галактикаҳо хеле дур буданд ва ё суперноваҳо бо хок пӯшида буданд ва ё дар байни мушоҳидаҳо равшан ва пажмурда шуданд (6 ҳафта буд холигии мушоҳидаҳо). Аз тарафи дигар, UDF баъдтар аз ҷониби HST бо асбобҳои дигар тасвир карда шуд, ки ин ба имкониятҳои минбаъдаи муайян кардани номзадҳои супернова оварда расонид.

Шумораи ҳисобшуда метавонад аз бисёр ҷиҳатҳо бад бошад. Аксарияти галактикаҳо аз Роҳи Каҳкашон хурдтаранд, бинобар ин, шояд шумораи камтарини навро интизор шавед. Аз тарафи дигар, аксари ин галактикаҳо хеле дуранд ва сатҳи пайдоиши ситораҳо дар гузашта эҳтимолан баландтар буданд ва ин боиси ба вуҳуд омадани навҳои нав гардид. Аз тарафи дигар, сатҳи supernova дар баъзе намудҳои галактикаҳо баландтар хоҳад буд (Starbursts), аммо дар баъзеҳо (эллиптикҳо) камтар. Бе демографияи хеле муфассали намудҳо, металлӣ, массаҳо ва синну соли галактикаҳо ва фаҳмиши муфассали он, ки суръати супернова бо ин параметрҳо чӣ гуна фарқ мекунад, ба саволи шумо посух додан душвор аст.


Оё тасвири чуқури саҳроии Рум то чӣ андоза беҳтар аз Хабл хоҳад буд?

Миқёси Hubble Ultra Deep Field (қуттии кабуд) дар баробари майдони назари Нэнси Роман. [+] Телескоп (қуттиҳои норинҷӣ). Ҳар як аз 18 асбоби мустақили тамошои Роман беш аз 10 маротиба аз доираи назари машҳуртарин тасвири амиқи Хаббл мебошад.

NASA, ESA ва A. Koekemoer (STScI) Эътироф: Тадқиқоти осмонии рақамӣ

Телескопи кайҳонии NASA, ки соли 1990 ба кор андохта шуда буд, Коиноти қаблан надиданро ошкор кард.

Галактикаи дурдасттарин, ки то имрӯз ёфт шудааст: GN-z11, дар майдони GOODS-N, ки онро Ҳаббл амиқ тасаввур кардааст. Дар. [+] ҳамон мушоҳидаҳое, ки Хаббл барои ба даст овардани ин тасвир гузаронидааст, ба WFIRST / Нэнси Роман беш аз 100 маротиба шумораи галактикаҳои ултра-дурро бо ҳамон вақти фосила хоҳад дод '.

NASA, ESA ва P. Oesch (Донишгоҳи Йел)

Апертураи калон, асбобҳои олӣ ва ҷойгиршавӣ дар фазо ба намудҳои ултра-дур имкон фароҳам овард.

Хабли Дип Филд, ки ҳазорҳо галактикаи навро дар вартаи амиқ кашф кардааст. [+] фосила. Ин минтақа қаблан комилан аз галактикаҳо холӣ буд ва танҳо чанд ситораи сусти Роҳи Каҳкашон ҳузур доштанд. Deep Field-и аслӣ ҳазорон галактикаро дар ин минтақаи осмон пинҳон кард.

R. Williams (STScI), Team Hubble Deep Field ва NASA

Мутаассифона, тасвирҳои амиқи соҳаи Hubble қобилиятҳои худро беҳтарин нишон медиҳанд.

Композитҳои пурраи ултрабунафш намоён-IR аз Hubble eXtreme Deep Field бузургтарин тасвирест, ки то ҳол бароварда шудааст. [+] олами дур. Дар ин минтақаи хурди осмон 5500 галактика муайян карда шудааст, ки барои пӯшонидани он 32 миллионаш лозим аст

40,000 дараҷаи мураббаъ аз он чизе, ки дар тамоми осмон мавҷуд аст.

NASA, ESA, H. Teplitz ва M. Rafelski (IPAC / Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Донишгоҳи давлатии Аризона) ва Z. Levay (STScI)

Бо такрори "чашм" -и худ ба минтақаи ягона, фотонҳоро якбора аз Коиноти дур тартиб медиҳад.

Hubble eXtreme Deep Field (XDF) метавонад минтақаи осмонро танҳо 1 / 32,000,000th -и минтақаро мушоҳида кунад. [+] дар маҷмӯъ, аммо тавонистааст як 5.500 галактикаи азимеро дар дохили он кашф кунад: тақрибан 10% шумораи умумии галактикаҳо, ки воқеан дар ин буридаи сабки қалам мавҷуданд. 90% боқимондаи галактикаҳо хеле суст ва ё хеле сурх мебошанд ё барои он ки Хаббл ошкор карда наметавонад.

ДАСТҲОИ HUDF09 ва HXDF12 / E. SIEGEL (ПАРВАРДИШ)

Олимон мегӯянд, ки дар Галактикаи мо танҳо як сайёраи дигаре ҳаст, ки метавонад ба замин монанд бошад

Олимон мегӯянд, ки 29 тамаддунҳои зеҳни бегона метавонанд моро аллакай дидан кунанд

Super Solstice Strawberry Moon: Бузургтарин, дурахшонтарин ва беҳтарин тулӯи моҳро дар ин ҳафта бубинед ва равон кунед

Тавассути мушоҳидаҳои бисёрқабатӣ, Хаббл ҳазорҳо ашёи дурдасти Коинотро кашф кард.

Галактикаҳое, ки дар тасвири eXtreme Deep Field муайян шудаанд, метавонанд ба ҷойҳои наздик, дур ва тақсим карда шаванд. [+] ҷузъҳои ултра-дур, бо Хаббл танҳо галактикаҳоро нишон медиҳанд, ки қодиранд дар ҳудуди дарозии мавҷ ва ҳудуди оптикии он бубинанд. Афтодани шумораи галактикаҳо, ки дар масофаҳои хеле калон дида мешаванд, метавонанд маҳдудиятҳои расадхонаҳои моро нишон диҳанд, на ин ки дар масофаҳои дур мавҷуд набудани галактикаҳои суст, хурд ва дурахшонашон паст.

НАСА, ESA ва З. Левай, Ф. СОММЕРС (STSCI)

Бо дидани минтақаҳои калон, маъракаи Frontier Fields Hubble низ инқилобӣ буд.

Хатҳо ва камонҳо дар Abell 370, як кластераи дурдасти дур, тақрибан 5-6 миллиард соли рӯшноӣ доранд. [+] дур, баъзе аз далелҳои қавитарин барои линзаҳои ҷозиба ва материяи торик, ки мо дорем. Галактикаҳои линзаҳо боз ҳам дуртаранд, ва баъзеи онҳо галактикаҳои дурдасттаринро ташкил медиҳанд. Ин тасвир як қисми барномаи Hubble Frontier Fields буд.

NASA, ESA / Hubble, HST Frontier Fields

Ҷозиба аз кластерҳои дурдасти азим нурро аз галактикаҳои замина зиёд ва таҳриф мекунад.

Кластери галактикаи MACS 0416 аз Хаббл Фронтизер Филдз бо массаи он бо кабуд ва. [+] калонкунӣ аз линзаҳо, ки дар қаҳваранг нишон дода шудаанд. Он минтақаи ранги қаҳваранг аст, ки дар он лентаи линза зиёд карда мешавад. Харитасозии массаи кластер ба мо имкон медиҳад, ки муайян кардани кадом маконҳо барои бузургтарин бузургтаринҳо ва номзадҳои ултра-дур аз ҳама санҷида шавад.

STSCI / NASA / CATS TEAM / R. ЛИВЕРМОРЕ (УТ ОСТИН)

Ҳатто имрӯз, Хаббл беҳтарин расадхонаи оптикии кайҳонӣ дар соҳаи астрономия боқӣ мондааст.

HE0435-1223, ки дар маркази ин тасвири васеъ паҳн шудааст, аз ҷумлаи панҷ квазарҳои беҳтарин аст. [+] то ба имрӯз кашф карда шудааст. Галактикаи пешқадам дар атрофи худ чор тасвири тақрибан баробар тақсимшудаи квазари дурро ба вуҷуд меорад. Квазарҳо объектҳои дурдасттарин мебошанд, ки дар Коиноти мушоҳидашаванда мавҷуданд.

ESA / Hubble, NASA, Suyu et al.

Бисёриҳо аксар вақт мепурсанд, ки "чаро мо танҳо як Хабли дигарро намесозем?"

Телескопи кайҳонии Хаббл, тавре ки дар давоми миссияи хидматрасонии охирин ва ниҳоии он ба назар гирифта шудааст. Ҳарчанд он. [+] дар тӯли даҳсолаи охир ба он хидмат нарасонидааст, Хаббл ҳамчун телескопи барҷастаи инсоният ҳамчун ултрабунафш, оптикӣ ва телескопи наздики инфрасурх дар фазо идома дорад ва моро аз доираи ягон расадхонаи дигари кайҳонӣ ё заминӣ берун кард.

Бо ҳамон нарх, технологияи ҳозира имконоти беҳтарро фароҳам меорад.

Ин тасвири унсурҳои гуногуни барномаи экзопланетаи NASA, аз ҷумла. [+] расадхонаҳои заминӣ, ба монанди расадхонаи WM Keck ва расадхонаҳои кайҳонӣ, ба монанди Хаббл, Спитзер, Кеплер, Транзитии экзопланетаи моҳвора, Телескопи кайҳонии Ҷеймс Уэбб, Телескопи тадқиқотии инфрасурхи васеъ (ҳоло телескопи Нэнси) ва миссияҳои оянда. Қудрати TESS ва Ҷеймс Уэбб дар якҷоягӣ аксари экзомонҳои ба Моҳ монандро то имрӯз, эҳтимолан ҳатто дар минтақаи зисти ситораи онҳо, дар ҳоле ки телескопҳои заминии 30 метрӣ, телескопи Нэнси Рим (собиқ WFIRST) ва эҳтимолан насли навро ошкор хоҳанд кард расадхонаи кайҳонӣ ба монанди LUVOIR ё HabEx талаб карда мешавад, то воқеан чизеро ёбад, ки инсоният ин қадар солҳо орзу мекард: дунёи истиқоматии берун аз Системаи Офтобии мо.

Парчами пас аз Ҷеймс Вебби НАСА телескопи Нэнси Грейси Роман хоҳад буд.

Ситорашиноси амрикоӣ доктор Нэнси Грейс Роман, ки яке аз аввалин занони роҳбари NASA буд,. [+] дар Рӯзи Замин барои Ралли илмӣ дар 22 апрели соли 2017 ширкат меварзад. Нэнси Грейс Роман нахустин астрономи НАСА буд, ки роҳро барои телескопҳои кайҳонӣ, ки ба коиноти васеъ равона карда шудаанд, кушод. (Paul Morigi / Getty Images)

Қаблан ҳамчун WFIRST маъруф буд, он ба андозаи шабеҳи Ҳаббл аст, аммо бо майдонҳояш хеле васеътар.

Телескопи Тадқиқоти Инфрасурхии Wide Field (WFIRST) -и NASA ҳоло Нэнси Грейси Римӣ номида мешавад. [+] Телескоп, пас аз аввалин сарвари астрономия НАСА. Он барои иҷрои тасвири васеъ ва спектроскопии осмони инфрасурх пешбинӣ шудааст. Яке аз ҳадафҳои телескопи кайҳонии Рим ҷустуҷӯи нишонаҳо дар бораи энергияи торик - қувваи пурасрорест, ки васеъшавии оламро метезонад. Ҳадафи дигари миссия аз дарёфт ва омӯзиши сайёраҳои экзопланетӣ иборат хоҳад буд.

Роман метавонист тасвирҳоро бо умқи ба монанди Хаббл эҷод кунад, аммо аз 100 маротиба майдони тамошои Хабблро дар бар мегирад.

Field Hubble Ultra-Deep Field, ки бо ранги кабуд нишон дода шудааст, дар айни замон бузургтарин маъракаи амиқи дарозмуддат аст. [+] ки инсоният ба зимма гирифтааст. Дар ҳамон миқдори вақти мушоҳида телескопи Нэнси Грейси Роман метавонад майдони афлесунро дар ҳамон як чуқур тасвир кунад ва зиёда аз 100 маротиба шумораи ашёеро, ки дар тасвири муқоисашавандаи Ҳаббл мавҷуданд, ошкор кунад.

NASA, ESA ва A. Koekemoer (STScI) Эътироф: Тадқиқоти осмонии рақамӣ

Ба ҷои ҳазорҳо галактикаи ултра-дур, як маъракаи ягонаи амиқи майдонҳо миллионҳоро кашф мекунад.

Қисми хурди аслии Hubble Deep Field, ки садҳо нафарро ба осонӣ фарқ мекунад. [+] галактикаҳо. Ширкати аслии Хаббл Дип Филд шояд танҳо як минтақаи хурди осмонро фаро гирифта бошад, аммо ба мо таълим дод, ки ҳадди аққал садҳо миллиард галактикаҳо дар олами мушоҳидашаванда мавҷуданд. Имрӯз, маълумот ва таҳлили олӣ ин рақамро ба наздиктар гузоштанд

2 триллион. Дидгоҳи телескопи Нэнси Рим тақрибан хоҳад буд

1000 маротиба аз майдони ин қисмати тасвири амиқи Хаббл.

R. Williams (STScI), Team Hubble Deep Field ва NASA

Онҳо галактикаҳои заифтарин, дурдасттарин ва фаъолтаринро дар бар мегиранд.

Асбоби Wide-Field-и он метавонад, пас аз ба кор даровардан, бузургтарин тасаввуркунандаи астрономия дар таърих гардад.

Камераи асосии тасвири телескопи Нэнси Роман, Асбоби Wide Field (WFI), метавонад. [+] фавран пешрафтатарин асбоби тасвир дар таърих мегардад, вақте ки Рим онро оғоз мекунад ва ба кор меандозад. Камераи инфрасурх 300 мегапикселии он дар тӯли рисолати асосии 5-солааш 50 маротиба аз осмонро, ки Ҳаббл дар тӯли тамоми 31 соли умраш тасаввур мекунад, тасвир хоҳад кард.

Маркази парвози кайҳонии Годдарди НАСА

Аксаран душанбеи гунг як ҳикояи астрономиро бо тасвирҳо, визуалӣ ва на бештар аз 200 калима нақл мекунад. Камтар табассум кунед.


Як тасвир, як миллион галактика

Яке аз тасвирҳои барҷастатарини Hubble & rsquos Hubble Ultra Deep Field мебошад, ки галактикаҳои бешумори оламро кушода, дар тӯли якчанд сад миллион соли пас аз таркиши Бузург паҳн шудааст. Хаббл аз моҳи сентябри соли 2003 сар карда, садҳо соат ба ямоқи осмони ба назар холӣ назар андохт ва ситорашиносон бори аввал ин гобелен галактикаро соли 2004 муаррифӣ карданд, ки солҳои минбаъда мушоҳидаҳои бештар доштанд.

NASA & rsquos телескопи кайҳонии Нэнси Грейси Рум қодир аст майдони осмонро аз Ҳаббл на камтар аз 100 маротиба калонтар бо ҳамон як возеҳии равшан ба сурат гирад. Дар байни мушоҳидаҳои сершуморе, ки ин дидгоҳи васеъ ба кайҳон фароҳам меорад, астрономҳо имконот ва потенсиали илмии телескопи кайҳонии Рум ва майдони чуқурро баррасӣ мекунанд. коинот & rsquos ҷавонон ба роҳи гурӯҳбандии галактикаҳо дар фазо.

Роман имкон медиҳад, ки илми нав дар тамоми соҳаҳои астрофизика, аз системаи офтобӣ то канори олами мушоҳидашаванда таъмин карда шавад. Қисми зиёди румиён ва rsquos-ҳои мушоҳидаи вақт ба пурсишҳо дар минтақаҳои васеи осмон бахшида мешаванд. Аммо, баъзе вақтҳои мушоҳида барои ҷомеаи умумии астрономӣ низ барои дархост кардани лоиҳаҳои дигар дастрас хоҳанд шуд. Майдони ултра чуқури Рум метавонад ба ҷомеаи илмӣ фоидаи калон расонад, мегӯянд астрономҳо.

Ба унвони мисол, майдони ултра-чуқури Рум метавонад ба Hubble Ultra Deep Field & ndash шабоҳат дошта бошад, то дар тӯли чандсад соат ба як самт нигарад, то тасвири бениҳоят муфассали ашёи хеле суст ва дурро ба вуҷуд орад. Аммо вақте ки Ҳаббл ҳазорон галактикаро ба ин тарз кашид, Роман миллионҳо одамро ҷамъ мекард. Дар натиҷа, он ба илми нав имконият фароҳам меорад ва фаҳмиши моро дар бораи коинот ба таври назаррас беҳтар мекунад.

Яке аз мушкилоти бузургтарини рисолати Рум ин омӯхтани таҳлили фаровонии маълумоти илмӣ дар маҷмӯаҳои иттилооти оммавӣ хоҳад буд. Ба маъное, Роман на танҳо дар самти фарогирии осмон, балки дар истихроҷи маълумот низ имкониятҳои нав фароҳам меорад.

Майдони ултра-чуқури Рум маълумотро дар бораи миллионҳо галактикаҳо ва дишлҳо дар бар мегирад, ки аз ҷониби тадқиқотчиён якбора омӯхта мешаванд. Омӯзиши мошинӣ & mdash як шакли зеҳни сунъӣ ва mdash барои коркарди пойгоҳи азим лозим аст. Гарчанде ки ин душвор аст, он имкон медиҳад.


Hubble Ultra Deep Field 2014

Астрономҳо бо истифода аз телескопи кайҳонии НАСА тасвири ҳамаҷонибаи олами рушдёбандаро - дар байни рангорангтарин тасвирҳои чуқури амиқи кайҳонӣ, ки онро телескопи 24-сола ба даст овардааст, ҷамъ оварданд.

Муҳаққиқон мегӯянд, тасвир аз таҳқиқоти нав бо номи ултрабунафш фарогирии Hubble Ultra Deep Field, пайванди гумшуда дар ташаккули ситораҳоро таъмин мекунад. Тасвири Hubble Ultra Deep Field 2014 маҷмӯи экспозицияҳои ҷудогонаест, ки дар солҳои 2002 то 2012 бо камераи пешрафтаи Хаббл барои тадқиқотҳо ва камераи васеъи майдон 3 гирифта шудаанд.

Астрономҳо қаблан Hubble Ultra Deep Field (HUDF) -ро дар нурҳои намоён ва наздики инфрасурх дар силсилаи тасвирҳои аз соли 2003 то 2009 гирифташуда омӯхтанд. HUDF як бахши хурди фазоро дар бурҷи бурҷи ҷанубӣ-нимкураи Форнакс нишон медиҳад. Ҳоло, бо истифода аз нури ултрабунафш, астрономҳо тамоми рангҳои мавҷудаи Хабблро якҷоя намуда, аз ултрабунафш то нури инфрасурх тӯл кашидаанд. Тасвири дар натиҷа овардашуда, ки аз 841 мадори вақти тамошои телескоп сохта шудааст - тақрибан 10 000 галактикаро дар бар мегирад, ки бо гузашти вақт ба таркиши бузург то садҳо миллион сол тӯл мекашанд.

Қабл аз фарогирии ултрабунафши омӯзиши олами Ҳаббл Ултра Дип Филд, астрономҳо дар ҳолати кунҷкобӣ қарор доштанд. Рисолатҳо, ба монанди расадхонаи Galaxy Evolution Explorer (GALEX) -и НАСА, ки аз соли 2003 то 2013 кор мекард, дар бораи ташаккули ситораҳо дар галактикаҳои наздик маълумот доданд. Бо истифода аз қобилияти инфрасурх дар наздикии Хаббл, муҳаққиқон инчунин таваллуди ситораҳоро дар галактикаҳои дурдасттарин омӯхтанд, ки дар марҳилаҳои ибтидоии онҳо бо назардошти миқдори зиёди вақти нури ситораҳои дур ба доираи намоён пайдо мешаванд. Аммо дар давраи байни онҳо, вақте ки аксари ситораҳои коинот таваллуд шуданд - масофаи тақрибан 5 миллиарду 10 миллиард соли рӯшноӣ - онҳо маълумоти кофӣ надоштанд.

"Набудани иттилоот аз нури ултрабунафш ба омӯзиши галактикаҳо дар HUDF монанд шуд, то кӯшиши фаҳмидани таърихи оилаҳо бидуни донистани кӯдакони синфҳои синфӣ бошад" гуфт муфаттиши асосӣ Гарри Теплиц аз Калтех дар Пасаденаи Калифорния. "Илова кардани ултрабунафш ин диапазони гумшударо пур мекунад."

Нурҳои ултрабунафш аз ситораҳои гармтарин, калонтарин ва ҷавонтарин сарчашма мегиранд. Бо мушоҳида кардани ин дарозии мавҷҳо, муҳаққиқон мустақиман мебинанд, ки кадом галактикаҳо ситораҳоро ташкил медиҳанд ва ситораҳоро дар дохили он галактикаҳо.

Омӯзиши тасвирҳои ултрабунафши галактикаҳо дар ин давраи мобайнӣ ба астрономҳо имкон медиҳад фаҳманд, ки чӣ гуна галактикаҳо бо роҳи ташкили коллексияҳои хурди ситораҳои хеле гарм ҳаҷмашон калон шудааст. Азбаски атмосфераи Замин аксари нурҳои ултрабунафшро филтр мекунад, ин корро танҳо бо телескопи кайҳонӣ анҷом додан мумкин аст.

"Тадқиқотҳои ултрабунафш, ба монанди ин, бо истифода аз қобилияти беназири Ҳаббл, дар банақшагирии телескопи кайҳонии НАСА Ҷеймс Вебб бениҳоят муҳиманд" гуфт аъзои гурӯҳ Роҷиер Виндхорст аз Донишгоҳи давлатии Аризона дар Темп. "Хаббл маҷмӯи маълумоти бебаҳои ултрабунафшро медиҳад, ки муҳаққиқон бояд онро бо маълумоти инфрасурх аз Webb якҷоя кунанд. Ин аввалин тасвири ултрабунафши воқеан амиқ аст, ки қудрати ин омезишро нишон медиҳад."

Қарзҳо:NASA, ESA, H. Teplitz ва M. Rafelski (IPAC / Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Донишгоҳи давлатии Аризона) ва Z. Levay (STScI)


Хаббл галактикаҳои дурдасттарини ибтидоиро пайдо мекунад

Телескопи кайҳонии NASA / ESA Hubble маҳдудияти масофаи галактикаҳоро вайрон кард ва шумораи ибтидоии галактикаҳои паймон ва ултра кабудро, ки то ҳол надида буданд, кашф кард. Маълумот аз камераи нави инфрасурхи Хаббл, Wide Field Camera 3 (WFC3), дар Ultra Deep Field (моҳи августи соли 2009 гирифта шудааст) аз ҷониби панҷ дастаи байналмилалии астрономҳо таҳлил карда шудааст. Баъзе аз ин натиҷаҳои барвақтро аъзои гуногуни гурӯҳ рӯзи 6 январи соли 2010, дар ҷаласаи 215-уми Ҷамъияти астрономии Амрико дар Вашингтон, ИМА, пешниҳод мекунанд.

Хаббл ҳар қадар амиқтар ба фазо назар афканад, ҳамон қадаре ки пештар замонаш ба назар мерасад, зеро барои аз ҷаҳони мушоҳида гузаштан нур миллиардҳо солро мегирад. Ин ба Хаббл як "мошини замонавӣ" табдил медиҳад, ки ба астрономҳо имкон медиҳад, галактикаҳоро тавре, ки 13 миллиард сол пеш буданд, ҳамагӣ 600 миллиону 800 миллион соли пас аз таркиши Бузург.

"Бо Hubble-и ҷавоншуда ва асбобҳои нави он, мо ҳоло ба қаламрави бемузд ворид мешавем, ки барои кашфиётҳои нав пухта расидааст,"мегӯяд Гарт Иллингворт аз Донишгоҳи Калифорния, Санта Круз, раҳбари гурӯҳи пурсиш, ки вақти гирифтани маълумоти нави инфрасурх WFC3 дар Hubble Ultra Deep Field (дар равшании намоён аз ҷониби камераи пешрафта барои пурсишҳо дар соли 2004) дода шудааст . "Назари амиқи инфрасурхи олам - тасвири HUDF09 - акнун бо тасвири амиқи амиқи оптикӣ - HUDF аслӣ (соли 2004 гирифта шудааст) ҳамҷоя карда шудааст, то сарҳадҳои ҷустуҷӯро барои галактикаҳои аввал ва барои омӯхтани табиати онҳо,"Иллингворт мегӯяд.

Росс Маклюр аз Пажӯҳишгоҳи астрономия дар Донишгоҳи Эдинбург ва дастаи ӯ 29 номзад галактикаро муайян карданд, ки аз онҳо дувоздаҳ пас аз сурхшавии 6.3 ва чаҳор нафар аз паси сурх шудан 7 ҷойгиранд (ки сурхфилмҳо мутаносибан ба 890 миллион сол ва 780 миллион соли пас аз таркиши Бузург рост меояд) . Вай қайд мекунад, ки "ҳассосияти беназири инфрасурх дар камераи Wide Field 3 маънои онро дорад, ки ин беҳтарин тасвирҳо мебошанд, аммо барои пешниҳоди маълумоти муфассал дар бораи галактикаҳои аввалине, ки онҳо дар ибтидои коинот ба вуҷуд омадаанд".

Ҷеймс Данлоп аз Донишгоҳи Эдинбург низ розӣ аст. "Ин галактикаҳо метавонанд решаҳои худро ба аҳолии қаблии ситорагон дароз кунанд. Бояд як ҷузъи назарраси галактикаҳо аз ҳадди муайянкунии Hubble вуҷуд дошта бошад."

Се даста барои ёфтани ин галактикаҳои нав заҳмат кашиданд, дарҳол пас аз интишори маълумот дар моҳи сентябр дар як қатор коғазҳо эълом карданд ва ба зудӣ бо гурӯҳи чаҳорум ва баъдтар панҷум ҳамроҳ шуданд. То имрӯз аз ҷониби ситорашиносон дар саросари ҷаҳон 15 ҳуҷҷат пешниҳод шудааст. Мавҷудияти ин галактикаҳои нав ёфташуда замони ташаккул ёфтани галактикаҳоро то 500-600 миллион соли пас аз таркиши Бузург бозмегардонад. Ин як хабари хуш барои астрономҳоест, ки телескопи пурқудрати Ҷеймс Веббро сохтаанд (JWST соли 2014 ба нақша гирифта шудааст), ки ба астрономҳо имкон медиҳад табиати муфассали галактикаҳои ибтидоиро омӯзанд ва боз ҳам бештари онҳоро кашф кунанд. Барои шикори JWST бояд фаровонӣ бошад.

Мушоҳидаҳои амиқ инчунин афзоиши афзояндаи галактикаҳоро нишон медиҳанд ва барои дастгирии минбаъдаи модели иерархии ҷамъшавии галактикаҳо, ки дар онҳо ашёҳои хурд ҷамъ мешаванд ё якҷоя мешаванд, то объектҳои калонтарро дар раванди ҳамвор ва устувор, вале ба ҳар ҳол драмавӣ, раванди бархӯрд ва агломератсия ташкил кунанд, зеро ин блокҳои хурди сохтмон ба галактикаҳои калонтарине, ки имрӯз маълуманд, пайваст мешаванд.

"Ин галактикаҳои қадимӣ танҳо бистуми диаметри Роҳи Каҳкашон мебошанд,"гузориш медиҳад аъзои дастаи HUDF09 Паскал Оеш аз Донишкадаи федералии технологии Швейтсария дар Сюрих."Аммо онҳо бояд тухме бошанд, ки галактикаҳои бузурги имрӯза аз он ба вуҷуд омадаанд,"илова мекунад аъзои дастаи HUDF09 Марселла Каролло аз Донишкадаи федералии технологии Швейтсария.

Ин ашёи нав пайдошуда барои фаҳмидани робитаи эволютсионии таваллуди ситораҳои аввал, ташаккули галактикаҳои аввал ва пайдарҳамии рӯйдодҳои эволютсионӣ, ки дар натиҷаи ба ҳам пайвастани Роҳи Каҳкашон ва дигар спирали "пухта" -и эллипсӣ ва боҳашамат муҳиманд, аҳамияти калон доранд. галактикаҳо дар Коиноти имрӯза.

Гурӯҳи HUDF09 инчунин маълумоти нави Ҳабблро бо мушоҳидаҳои телескопи кайҳонии Спитзери НАСА барои омӯхтани синну сол ва массаи ин галактикаҳои ибтидоӣ омезиш дод. "Массаҳо танҳо 1 фоизи он аз Роҳи Каҳкашон мебошанд,"шарҳ медиҳад аъзои даста аз Институти Карнеги Вашингтон Иво Лаббе, муаллифи пешбари ду ҳуҷҷат дар бораи маълумот аз расадхонаҳои бузурги якҷояи НАСА. Вай қайд кард, ки"ба тааҷҷуби мо, натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки ин галактикаҳо дар 700 миллион соли пас аз таркиши Бузург бояд садҳо миллион сол пештар ба ташкили ситорагон шурӯъ карда, вақти пайдоиши ситораҳои қадимтаринро дар Коинот акиб партоянд."

Натиҷаҳо аз мушоҳидаҳои HUDF09 гирифта шудаанд, ки дар дарозии мавҷҳои инфрасурх ба андозаи кофӣ амиқанд ва галактикаҳоро дар ивази сурх аз 7 то фаротар аз сурхшавии 8 ошкор кунанд. [1] Дарёфти возеҳи галактикаҳо дар байни тағирёбии сурх 7 ва 8.5 ба вақти азназаргузаронии тақрибан 12.9 мувофиқат мекунад. миллиард сол то 13,1 миллиард сол.

"Ин дар бораи он аст, ки мо метавонем бо тасвири нави HUDF09 барои таҳқиқи илми муфассал биравем. Он нишон медиҳад, ки то чӣ андоза телескопи кайҳонии Ҷеймс Уэбб барои кашфи асрори галактикаҳои аввал,"мегӯяд Иллингворт. Мушкилот дар он аст, ки спектроскопия барои таъмин намудани арзишҳои ниҳоии сурхрезӣ лозим аст, аммо объектҳо барои мушоҳидаҳои спектроскопӣ хеле заифанд (то оғози JWST) ва тағироти сурх бояд аз рангҳои намоёни галактикаҳо хулоса бароранд.

Гурӯҳҳо дармеёбанд, ки шумораи галактикаҳо ба воҳиди ҳаҷми фазо бо афзоиши масофа ба осонӣ коҳиш меёбад ва дастаи HUDF09 инчунин муайян кардааст, ки галактикаҳо ба таври ҳайратангез ба таври кабуд дар дохили худ кабуд мешаванд. Галактикаҳои ултра кабуд намунаҳои шадиди ашёҳое мебошанд, ки хеле кабуд ба назар мерасанд, зеро онҳо метавонанд дар унсурҳои вазнинтар норасоӣ дошта бошанд ва дар натиҷа, аз хоке, ки нурро тавассути пароканда сурх мекунад, комилан холӣ бошанд.

Мушкилоти деринаи ин бозёфтҳо он аст, ки ҳанӯз ҳам чунин ба назар мерасад, ки ин галактикаҳои аввалин ба қадри кофӣ радиатсия намедиҳанд, то олами ибтидоиро бо роҳи тоза кардани электронҳо аз гидрогени бетараф, ки пас аз таркиши Бузург сард шудааст, барқарор кунанд. Ин ҳодисаи "реионизатсия" тақрибан аз 400 то 900 миллион сол пас аз таркиши Бузург рух дод, аммо астрономҳо ҳанӯз намедонанд, ки кадом манбаъҳои рӯшноӣ боиси он шуданд. Ин галактикаҳои нав кашфшуда аз ин давраи муҳими эволютсияи Коинот сарчашма мегиранд.

Эҳтимол зичии галактикаҳои хеле заиф аз зери маҳдудияти ҳозираи ошкорсозӣ ба андозае баланд аст, ки шояд онҳо барои дастгирии реинизатсия кофӣ бошанд. Ё мавҷи қаблии қаблии галактика вуҷуд дошт, ки пусид ва сипас бо мавҷи дуввуми ташаккули галактика "дубора барқарор" шуд. Ё, эҳтимолан галактикаҳои барвақт барои аз нав дида баромадани Коинот фавқулодда самаранок буданд.

Бо назардошти ин номуайянӣ, маълум нест, ки кадом навъи ашё ё раванди эволютсионӣ "вазнинии вазнин" -ро бо ионизатсияи Коиноти ҷавон анҷом додааст. Ҳисобкуниҳо ночизанд ва аз ин рӯ, галактикаҳо метавонанд аз оне, ки дар айни замон пешбинӣ шуда буданд, бештар кор кунанд ё ба астрономҳо лозим меояд, ки падидаҳои дигарро ба монанди мини-квазарҳо (сӯрохиҳои сиёҳи фаъоли супермассивӣ дар сутунҳои галактикаҳо) ба амал оранд - ҳисобҳои ҷорӣ нишон медиҳанд, ки квазарҳо ҳатто камтар аз он мебошанд галактикаҳо сабаби реионизатсия шаванд. Ин як муаммоест, ки то ҳол астрономҳо ва беҳтарин телескопҳоро зери шубҳа мегузорад.

"Мо медонем, ки газ дар байни галактикаҳо дар коинот ибтидои таърих ионизатсия шуда буд, аммо нури умумии ин галактикаҳои нав барои ноил шудан ба ин шояд кофӣ набошад."гуфт Эндрю Бункер аз Донишгоҳи Оксфорд, муҳаққиқи яке аз дастаҳои аврупоӣ.

Камераи инфрасурх WFC3-и Hubble тавонистааст, ки галактикаҳои навро дар муқоиса бо камераи инфрасурхи пешинааш, ки соли 1997 насб шуда буд, тақрибан 40 маротиба зиёдтар самаранок истифода барад. WFC3 технологияи нави инфрасурхро ба Хаббл овард ва дар чор рӯзи мушоҳидае, ки қаблан чӣ мешуд, анҷом ёфт. барои ба анҷом расонидани Хаббл қариб ним сол сарф шудааст.

Эзоҳҳо

Телескопи кайҳонии Ҳаббл лоиҳаи ҳамкориҳои байналмилалии ESA ва NASA мебошад.

[1] Қимати сурхшавии тағирёбанда ченаки дарозии мавҷ ё "сурх шудани" нури ситора аз ҳисоби васеъшавии фазо мебошад.

Кредити тасвирӣ: NASA, ESA, G. Illingworth (UCO / Observatory Lick and University of California, Santa Cruz) ва Team HUDF09


Коркарди маълумот [вироиш | манбаи вироиш]

Бахши HDF тақрибан 14 арксония дар саросари ҳар чор дарозии мавҷ барои сохтани версияи ниҳоӣ истифода мешавад: 300 нм (чапи боло), 450 нм (рости боло), 606 нм (чапи поён) ва 814 нм (поёни рост)

Истеҳсоли тасвири якҷояи ниҳоӣ дар ҳар як дарозии мавҷ раванди мураккаб буд. Пикселҳои дурахшоне, ки дар натиҷаи таъсири шуоъҳои кайҳонӣ дар вақти таъсири манфӣ ба вуҷуд омадаанд, бо роҳи муқоисаи нурҳои дарозиашон баробар, ки паси дигаре гирифта шудаанд ва муайян кардани пикселҳое, ки дар як нур ба онҳо таъсир мерасонанд, вале дар дигараш нест карда шуданд. Дар тасвирҳои аслӣ пайроҳаҳои хошокҳои кайҳонӣ ва ҳамвораҳои сунъӣ мавҷуд буданд ва бодиққат тоза карда шуданд. & # 916 & # 93

Нурҳои пароканда аз Замин дар тақрибан чоряки фреймҳои маълумот аён буданд ва дар тасвирҳо намунаи намоёни "X" эҷод карданд. Ин бо роҳи гирифтани тасвире, ки ба таъсири нурҳои пароканда таъсир расонидааст, онро бо тасвири бетаъсир гузошта, аз тасвири зарардида хориҷ кунед. Тасвири дар натиҷа овардашуда ҳамвор карда шуд ва пас онро аз чаҳорчӯбаи дурахшон хориҷ кардан мумкин буд. Ин тартиб қариб ҳама нурҳои парокандаро аз тасвирҳои зарардида тоза кард. & # 916 & # 93

Пас аз он, ки 342 тасвири инфиродӣ аз зарбаҳои рентгенӣ тоза карда шуданд ва барои нури пароканда ислоҳ карда шуданд, онҳо бояд якҷоя карда шаванд. Олимоне, ки дар мушоҳидаҳои HDF ширкат варзидаанд, як усулро бо номи 'рехтани борон' пешбарӣ карданд, ки дар он ишора кардани телескоп дақиқаҳо дар байни маҷмӯаҳои таъсирпазир фарқ мекард. Ҳар як пиксел дар чипҳои WFPC2 CCD масоҳати осмонро дар арзи 0,09 сония сабт кард, аммо бо тағир додани самт, ки телескоп камтар аз он дар байни паҳлӯҳо ишора карда буд, тасвирҳои натиҷагирифташуда бо истифода аз усулҳои мураккаби коркарди тасвир якҷоя карда шуданд ва як кунҷи ниҳоӣ ба даст овард қарор аз ин арзиш беҳтар аст. Тасвирҳои HDF, ки дар ҳар як мавҷ мавҷуданд, ҳаҷми ниҳоии пиксел аз 0,03985 арк сония доштанд. & # 916 & # 93

Коркарди маълумот чор тасвири якранг овард (дар 300 & # 160nm, 450 & # 160nm, 606 & # 160nm ва 814 & # 160nm), ки дар ҳар як дарозии мавҷ мавҷуданд. & # 9110 & # 93 Як тасвир ҳамчун сурх (814 & # 160nm), дуввумӣ бо сабз (606 & # 160nm) ва сеюм ҳамчун кабуд (450 & # 160nm) таъин шуда буд ва се тасвир якҷоя шуда тасвири ранга доданд. & # 913 & # 93 Азбаски дарозии мавҷҳо, ки дар онҳо аксҳо гирифта шудаанд, ба дарозии мавҷҳои нури сурх, сабз ва кабуд мувофиқат намекунанд, рангҳо дар тасвири ниҳоӣ танҳо тасвири тақрибии рангҳои воқеии галактикаҳоро дар тасвир нишон медиҳанд интихоби филтрҳо барои HDF (ва аксари тасвирҳои Хаббл) пеш аз ҳама барои ҳадди аксар расонидани фоидаи илмии мушоҳидаҳо пешбинӣ шудааст, на офаридани рангҳои мувофиқи он чизе, ки чашми инсон воқеан дарк мекунад. & # 9110 & # 93


Лоиҳаи XDF

Гурӯҳи XDF бо номи "HST eXtreme Deep Field XDF: Омезиши ҳама ACS ва WFC3 / IR маълумот дар бораи минтақаи HUDF ба Deepest Field Ever" як матлабе нашр кардааст.

Коғазро аз ADS ё arXiv.org зеркашӣ кардан мумкин аст

XDF Release Data v1.0

Гурӯҳи XDF маҳсулоти маълумотии XDF v1.0 -ро дар бойгонии MAST HST баровард. Ба ин маълумот ҳама маълумоти оптикӣ ва инфрасурх, ки аз ҷониби Хаббл гирифта шудаанд, ки барномаи аслии Hubble Ultra-Deep Field (HUDF) -ро дар бар мегиранд.

Маълумотро аз саҳифаи MAST Science High Level Products саҳифаи XDF Release 1.0 зеркашӣ кардан мумкин аст

Варақаи матбуоти XDF

Хаббл ба eXtreme мегузарад, то аз дуртарин намуди оламро гирд оварем

Монанди аккосон, ки портфели аксҳои беҳтаринро васл мекунанд, астрономҳо портрети нави такмилёфтаи назари амиқтарини инсониятро ба коинот ҷамъ оварданд. Маълумоти бештар.

EXtreme Deep Field (XDF) чист?

XDF ин чуқуртарин тасвири осмонест, ки бо Ҳаббл барои ҷустуҷӯи галактикаҳои аввалия гирифта шудааст. Он ҲАМА тасвирҳоеро дар бар мегирад, ки Хаббл дар пораи хурди осмон бори аввал ҳамчун Hubble Ultra-Deep Field (HUDF) ва баъдан ҳамчун HUDF09 ва HUDF12 тасвир шудааст. XDF инчунин тасвирҳоеро илова мекунад, ки HUDF-ро аз бисёр барномаҳои дигар, аз ҷумла CANDELS, ҷустуҷӯҳои supernova ва бисёр дигарон (дар маҷмӯъ 19) мепушонанд. Ин тасвирҳо дар тӯли даҳсола аз нимаи соли 2002 то аввали соли 2013 гирифта шудаанд. XDF фосилаи 2 миллион сония аз ду камераи аввалини Hubble, Камераи Advanced (ACS) ва Wide Field Camera 3 (WFC3) мебошад. Он аз 2963 тасвири алоҳида аз ACS ва WFC3 / IR иборат аст. ACS дар соли 2002 бо хидмати миссияи SM3B тавассути Shuttle ба Hubble парвоз кард, дар ҳоле ки Wide Field Camera 3 (WFC3) дар соли 2009 бо миссияи ниҳоии Hubble Shuttle (SM4) ба Хаббл парвоз кард.

Гарт Иллингуорт, Дэн Меги, Паскал Оеш, Ричард Бувенс ва дастаи XDF

Сохтани XDF

XDF ҲАМАИ маълумотҳои Ҳабблро дар бораи ямоқи хурди осмон, ки бори аввал ҳамчун Hubble Ultra-Deep Field (HUDF) тасвир шудааст, дар бар мегирад. Ин тасвирҳо дар тӯли даҳсола аз нимаи соли 2002 то аввали соли 2013 гирифта шудаанд. XDF фосилаи 2 миллион сония аз ду камераи аввалини Hubble, Камераи Advanced (ACS) ва Wide Field Camera 3 (WFC3) мебошад. Он аз 2963 экспозицияҳои алоҳида аз ACS ва WFC3 / IR иборат аст. ACS flew on the Shuttle to Hubble in 2002 on servicing mission SM3B, while the Wide Field Camera 3 (WFC3) flew to Hubble in 2009 on the final Hubble Shuttle mission (SM4).

The original HUDF data demonstrated the power of Hubble’s new ACS camera in 2004. The original HUDF contributes, by time, a little more that half to the XDF, but only contains data in the optical ("visible") region of the spectrum. In 2009 and 2010, the HUDF09 project took images towards the red end of the spectrum in the near-infrared with the new WFC3/ IR camera. These new data doubled the waveband coverage and enabled exploration of a new realm of the most distant galaxies for the first time. The HUDF09 field with WFC3/IR and ACS contributed around 20% of the data by time to XDF. A subsequent study HUDF12 added more WFC3/IR data that enhanced the overall dataset by about another 10% by time, though both the HUDF09 and HUDF12 images contributed unique IR data that is essential for finding the earliest galaxies. The HUDF and HUDF09/12 fields are shown in the first and second panels of the “Hubble Dataset Used to Build Up the XDF” slide shown below.

The XDF/HUDF09 team then took ALL the other data on this region taken by numerous programs (see "Programs Used to Make the XDF" below) and combined it through a very laborious and careful series of steps into one incredibly deep image, the eXtreme Deep Field (XDF). These data fall at many locations and orientations and much careful checking was needed to make sure all the Hubble ACS and WFC3 images could be properly aligned and added together. The contributions from these other programs comprised nearly a quarter of the time, of which the largest was the CANDELS images from ACS and WFC3. The numerous images are shown in third panel of the “Hubble Dataset Used to Build Up the XDF” slide shown below.

The XDF was then assembled using data from every image over the last decade from ACS and the WFC3 (the orange region in the fourth panel of the “Hubble Dataset Used to Build Up the XDF” slide shown below). XDF reaches back around 13.2 billion years, to just 450 million years after the Big Bang. The history of galaxies — from soon after the first galaxies were born to the appearance of the great galaxies of today, like our Milky Way — is laid out in this one remarkable image.

The XDF combined image goes incredibly faint. The combined image XDF reaches to approximately one ten-billionth of what the eye can see. In astronomer-speak, XDF reaches to a 5 sigma limit is 31.2 AB mag (the limit for a 5 sigma detection of a point source, like a star, corrected to total magnitude, is ∼30.7 AB magnitude). This is equivalent to a 1 sigma noise fluctuation of 32.9 AB mag, as measured directly in a 0.33" aperture.

The XDF is such an important field that it will be imaged in the future and more data will be added, but future gains will be slow until JWST is launched.. The first deep data in the ultra-violet from WFC3/UVIS has already been obtained. The ultra-violet imaging complements the redder optical/IR XDF and is being used by astronomers to study galaxies at later times when they are in transition to galaxies like today’s galaxies (including our Milky Way and Andromeda). The ultraviolet data has not been included since the UV data is relatively noisy and also cannot reveal galaxies in the first 2 billion years due to the absorbing effects of hydrogen in the universe.

The details of how the XDF was generated from the decade-long source data from the HUDF region can be found in the paper that was written about the XDF ("The HST eXtreme Deep Field (XDF): Combining All ACS and WFC3/IR Data on the HUDF Region into the Deepest Field Ever", Illingworth, G. D. Magee, D. Oesch, P. A. Bouwens, R. J. Labbé, I. Stiavelli, M. van Dokkum, P. G. Franx, M. Trenti, M. Carollo, C. M. Gonzalez, V., 2013, ApJS, 209, 6). The paper was published in ApJS in 2013 and can be found at: http://adsabs.harvard.edu/abs/2013ApJS..209. 6I.

XDF Facts

2 million seconds taken over

Hubble Datasets Used to Build-up the XDF

This sequence shows how the XDF was built up from the numerous exposures that have been made over the HUDF field.


Hubble's deep field images of the early universe are postcards from billions of years ago

The Hubble Extreme Deep Field, looking back towards the birth of the universe. Credit: NASA/ESA

This insignificant patch of sky in the fairly obscure constellation of Fornax is the setting for one of the most remarkable images ever captured. Although only a fraction of the full moon in size, this image traces thousands of distant galaxies to the edge of the observable universe.

The Hubble Space Telescope began observing "deep fields" in 1995. The idea was not new – astronomers have always tried to take longer photographic captures that draw in more light to reveal ever more faint and distant objects. Observing more distant galaxies sheds light on how they form, and how their shapes and sizes change over time. Hubble's key advantage is that, floating in orbit, it's unaffected by the blurring effect of the atmosphere and so can provide images of far superior resolution than ground-based telescopes.

Careful planning was required for the deep field images. An "empty" piece of sky was needed that contained no bright sources of visible light that might drown out fainter objects. There could also be no bright sources at other wavelengths, such as X-ray or radio waves where complementary supporting observations might be made. The direction chosen was away from the millions of faint stars and dust of the plane of our own galaxy, the Milky Way.

This was not without risk, however. Hubble was, and still is, a hugely popular, world-class research facility. It is typical that demand for Hubble's instruments outstrips availability by six or seven times. There was always the possibility that the 10 days observation required might reveal the carefully-chosen blank part of the sky to be just that: blank.

Even dark skies are filled with stars

Instead the results of the first Hubble Deep Field image were breathtaking. After stitching together the composite images and careful processing, the final image revealed around 3,000 galaxies, most of which would otherwise have never been seen. This success triggered plans for further "deep field" images.

A southern-hemisphere counterpart followed in 1998, and after a powerful instrument upgrade in 2002, the Hubble Ultra Deep Field images were taken in 2004.

The Hubble Ultra Deep Field, as seen from the ground. Credit: Digitised Sky Survey (DSS), STScI/AURA, Palomar/Caltech, and UKSTU/AAO

Finally, advances in data processing techniques, some new infrared data and more images of Ultra Deep Field area were in 2012 combined to create the Hubble eXtreme Deep Field (HXDF), the main image above, and the same image with ultraviolet included, below – humanity's most sensitive images of the cosmos ever taken.

Looking out at the cosmos

The HXDF image is the result of 2m seconds (more than 23 days) of exposure time taken over the course of 2,963 images. The captures that make up the composite image are sensitive to light from the ultraviolet to the near-infrared spectrum, which are used in the processing to create the colours visible. The faintest objects in the HXDF, barely visible on screen, are a remarkable ten-billionth the brightness of the faintest star visible to the naked eye.

How Hubble’s astronomy looks back in time. Credit: NASA/ESA/Z. Levay/F. Summers

A handful of the objects in the image are comparatively "nearby" foreground stars in our own galaxy located perhaps a few tens or hundreds of light-years away. Although the field was chosen to have few of these, some faint stars are present. The stars are quite easy to identify due to the diffraction spikes caused by Hubble's optics – the tell-tale cross of light across their centre. All the other objects in the image are galaxies.

The image acts a little like a time machine. The further away a galaxy is, the longer it has taken light to reach us – and the earlier in the universe we are looking. Since that light was emitted the universe has continued to expand. Some galaxies in the picture lie close to the edge of the observable universe. This is the furthest point in space to which we could, in principle, see. This is about 45 billion light years from the Earth: light from more distant objects has not yet had time to reach us.

Far away and long, long ago

With the addition of IR and UV, this becomes the most colourful view of the universe. NASAESAIPACCaltechSTScIArizona State University

Some of these galaxies are comparatively near by, perhaps a few hundreds of millions of light years away. These are the bigger objects in the picture: blue or white galaxies with sharply-focused spiral arms, or large red and orange blurs. Galaxies like this are very similar to galaxies we see near the Milky Way.

The most distant objects look very different to galaxies nearer to us, tracing how rapidly galaxies change in the early universe. They shine brightly with the light of young stars, revealing that more stars are formed in the early universe than previously thought.

One of these objects, dubbed 39546284 in the zoomed picture above, is thought to be the most distant: it has taken light about 13.3 billion years to reach us (the universe itself is thought to be about 13.7 billion years old). Many of these very young galaxies will eventually evolve into galaxies that look more like the Milky Way.

Twinkle, twinkle, lots of stars (and their diffraction spikes). Credit: NASA/ESA/H. Richer

The image also contains a few supernovae, exploding stars detected more than halfway across the universe. SN Primo is one of these, nearly ten billion light years away. Supernovae like these are being used to map out the expansion history of the universe.

Perhaps the most remarkable fact is that this image represents just a tiny fraction of our universe. All told, there are estimated to be some 100 to 200 billion galaxies in the universe, of which only just over 5,000 appear in the HXDF. Put another way, you'd need about 30m images like the HXDF to map the entire sky.

This remarkable image will be one of Hubble's lasting legacies. With the Space Shuttle now retired from service, there are no future servicing missions planned. This means no future instrument upgrades, so it's unlikely that Hubble will ever be able to improve significantly on the depth of this image. That honour may await the James Webb Space Telescope, scheduled for launch in 2018, and the beginning of another astronomical legacy.

A zoom on the HXDF. Credit: NASA, ESA, and Z. Levay (STScI)

This story is published courtesy of The Conversation (under Creative Commons-Attribution/No derivatives).


Looking out at the cosmos

The HXDF image is the result of 2m seconds (more than 23 days) of exposure time taken over the course of 2,963 images. The captures that make up the composite image are sensitive to light from the ultraviolet to the near-infrared spectrum, which are used in the processing to create the colours visible. The faintest objects in the HXDF, barely visible on screen, are a remarkable ten-billionth the brightness of the faintest star visible to the naked eye.

Twinkle, twinkle, lots of stars (and their diffraction spikes). NASA/ESA/H. Richer

A handful of the objects in the image are comparatively “nearby” foreground stars in our own galaxy located perhaps a few tens or hundreds of light-years away. Although the field was chosen to have few of these, some faint stars are present. The stars are quite easy to identify due to the diffraction spikes caused by Hubble’s optics – the tell-tale cross of light across their centre. All the other objects in the image are galaxies.

How Hubble’s astronomy looks back in time. NASA/ESA/Z. Levay/F. Summers

The image acts a little like a time machine. The further away a galaxy is, the longer it has taken light to reach us – and the earlier in the universe we are looking. Since that light was emitted the universe has continued to expand. Some galaxies in the picture lie close to the edge of the observable universe. This is the furthest point in space to which we could, in principle, see. This is about 45 billion light years from the Earth: light from more distant objects has not yet had time to reach us.


Қуттии тадқиқот

NASA's Hubble Space Telescope has looked deep into the distant universe and detected the feeble glow from a star that exploded more than 9 billion years ago.

This isn't just any dying star. It belongs to a special class called Type Ia supernovae, which are bright beacons used as distance markers for studying the expansion rate of the universe. Type Ia supernovae most likely arise when white dwarf stars – the burned-out cores of normal stars – siphon too much material from their companion stars and explode.

The stellar explosion, given the nickname SN Primo, will help astronomers place better constraints on the nature of dark energy – a mysterious repulsive force that is causing the universe to fly apart ever faster.

SN Primo is the farthest Type Ia supernova whose distance has been confirmed through spectroscopic observations. Spectroscopy is the "gold standard" for measuring supernova distances. A spectrum splits the light from a supernova into its constituent colors. By analyzing those colors, astronomers can confirm its distance by measuring how much the supernova's light has been stretched, or reddened, into near-infrared wavelengths due to the expansion of the universe.

The sighting is the first result from a three-year Hubble program to survey faraway Type Ia supernovae, opening a new distance realm for searching for this special class of stellar explosion. The remote supernovae will help astronomers determine whether the exploding stars remain dependable cosmic yardsticks across vast distances of space in an epoch when the cosmos was only one-third its current age of 13.7 billion years.

Called the CANDELS+CLASH Supernova Project, the census is using the sharpness and versatility of Hubble's Wide Field Camera 3 (WFC3) to help astronomers search for supernovae in near-infrared light and verify their distance with spectroscopy. WFC3 is looking in regions targeted by two large Hubble programs called the Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey (CANDELS) and the Cluster Lensing and Supernova Survey with Hubble (CLASH).

"In our search for supernovae, we had gone as far as we could go in optical light," said the project's lead investigator, Adam Riess of the Space Telescope Science Institute and The Johns Hopkins University in Baltimore, Md. "But it's only the beginning of what we can do in infrared light. This discovery demonstrates that we can use the Wide Field Camera 3 to search for supernovae in the distant universe."

The new results are being presented today at the American Astronomical Society meeting in Austin, Texas. A paper describing the study has been accepted for publication in The Astrophysical Journal.

The supernova team's search technique involved taking multiple near-infrared images over several months, looking for a supernova's faint glow. Once the team spotted the stellar blast in October 2010, they used WFC3's spectrograph to verify SN Primo's distance and to decode its light, finding the unique signature of a Type Ia supernova. The team then re- imaged SN Primo periodically for eight months, measuring the slow dimming of its light.

By taking the census, the astronomers hope to determine the frequency of Type Ia supernovae during the early universe and glean insights into the mechanisms that detonated them.

"If we look into the early universe and measure a drop in the number of supernovae, then it could be that it takes a long time to make a Type Ia supernova," said Steve Rodney of The Johns Hopkins University, the science paper's first author. "Like corn kernels in a pan waiting for the oil to heat up, the stars haven't had enough time at that epoch to evolve to the point of explosion. However, if supernovae form very quickly, like microwave popcorn, then they will be immediately visible, and we'll find many of them, even when the universe was very young. But each supernova is unique. It's possible that there are multiple ways to make a supernova."

If astronomers discover that Type Ia supernovae begin to depart from how they expect them to look, they might be able to gauge those changes and make the measurements of dark energy more precise, Riess explained. Riess and two other astronomers shared the 2011 Nobel Prize in Physics for discovering dark energy 13 years ago, using Type Ia supernovae to plot the universe's expansion rate.

After extending the frontier for supernova discoveries with Hubble, a full scrutiny of this new territory will have to wait for the James Webb Space Telescope (JWST). Scheduled to launch later this decade, JWST will probe exploding stars at much farther distances than Hubble can reach.

JWST will be able to see farther into the infrared than Hubble does. This capability will push back the frontier by probing more than 11 billion years back in time, when the universe was only 2 billion years old.

Қарзҳо:NASA, ESA, A. Riess (STScI and JHU), and S. Rodney (JHU)


Видеоро тамошо кунед: Hubble Ultra Derin Alan Resmi (Июн 2022).