Βλέποντας πιο μακριά από το Hubble. MUSE looks deeper into the universe than Hubble in 3-D

Δύο από τους μακρινούς γαλαξίες που ανακάλυψε το όργανο MUSE με φόντο την αντίστοιχη εικόνα του Hubble. The background image in this composite shows the NASA/ESA Hubble Space Telescope image of the region known as the Hubble Deep Field South. New observations using the MUSE instrument on ESO’s Very Large Telescope have detected remote galaxies that are not visible to Hubble. Two examples are highlighted in this composite view that show up strongly in the appropriate parts of the three-dimensional MUSE data. Image credit: ESO/MUSE Consortium/R. Bacon

Νέος φασματογράφος που εγκαταστάθηκε σε ένα ευρωπαϊκό τηλεσκόπιο στη Χιλή χρειάστηκε μόλις 27 ώρες για να ολοκληρώσει μια απογραφή των γαλαξιών στις εσχατιές του Σύμπαντος, βλέποντας αντικείμενα αόρατα ακόμα και για το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.

Το 1995, το Hubble έστρεψε το φακό του για δέκα συνεχόμενες μέρες σε μια μικρή περιοχή του ουρανού στον αστερισμό της Μεγάλης Άρκτου. Τα δεδομένα που συγκέντρωσε, γνωστά ως «Βαθύ Πεδίο» (Hubble Deep Field) έφεραν επανάσταση στην κοσμολογία, καθώς αποκάλυψαν μερικούς από τους πρώτους γαλαξίες που σχηματίστηκαν στο Σύμπαν.

Αργότερα, το 1998, το διαστημικό τηλεσκόπιο πραγματοποίησε μια ανάλογη απογραφή των μακρινών γαλαξιών στον ουρανό του νότιου ημισφαιρίου, το λεγόμενο «Βαθύ Πεδίο του Νότου» ή HDF-S.

Σε μια επίδειξη της τεχνολογικής προόδου που έχει σημειωθεί έκτοτε, ερευνητές του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου (ESO) παρουσιάζουν μια νέα, λεπτομερέστερη εκδοχή του HDF-S. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Astronomy & Astrophysics».

Κλειδί για το επίτευγμα ήταν ο «Φασματογραφικός Εξερευνητής Πολλαπλών Μονάδων», ή MUSE, ένας αισθητήρες που εγκαταστάθηκε σε ένα από τα τέσσερα επιμέρους τηλεσκόπια που συνιστούν το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) του ESO στο όρος Παρανάλ της Χιλής.

Με τα «μάτια» του MUSE

Νέος πρωτοποριακός αισθητήρας αποκαλύπτει δεδομένα πρωτοφανούς ακρίβειας. Looking like a machine straight out of the movie The Matrix, with its Medusa-like hoses and connections, MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) is an integral field spectrograph (IFS) that observes the entirety of an astronomical object in one go, and for each pixel measures the intensity of the light as a function of its colour, or wavelength. With nearly 400 million pixels to be processed in real time, MUSE has presented Paranal Observatory with new computation and communication challenges. During commissioning alone, nearly half a billion spectra were produced! Image credit: ESO

Σε αντίθεση με άλλους αισθητήρες, οι οποίοι καταγράφουν μόνο την ένταση του φωτός σε κάθε εικονοστοιχείο (pixel), το MUSE καταγράφει 24 επιμέρους μήκη κύματος σε κάθε εικονοστοιχείο.

Όπως εξηγεί ο δικτυακός τόπος του περιοδικού «Science», τα επιπλέον δεδομένα επιτρέπουν στους αστρονόμους να υπολογίσουν άμεσα την απόσταση και τη σύσταση κάθε αντικειμένου, ακόμα και την εσωτερική κίνηση ορισμένων γαλαξιών.

Με το Hubble, αντίθετα, οι αστρονόμοι έπρεπε να χρησιμοποιούν διαφορετικά όργανα για να αποκτήσουν το πλήρες φάσμα κάθε αντικειμένου που είχε δει νωρίτερα το διαστημικό τηλεσκόπιο.

In this picture the objects that had their distances measured by MUSE are shown with coloured symbols. White star symbols are faint stars in the Milky Way. Everything else is a distant galaxy. Circles show objects that appear in the Hubble imaging of this field, triangles are more than 25 new discoveries in the MUSE data, and cannot be seen in the Hubble picture. Blue objects are comparatively close, green and yellow ones more distant and purple and pink galaxies are seen when the universe was less than one billion years old. MUSE has measured more than ten times as many distances to distant galaxies in this field than had been achieved up to now. Image credit: ESO/MUSE consortium/R. Bacon

Το Muse ανακάλυψε 20 εξαιρετικά αμυδρά αντικείμενα που παρέμεναν αόρατα στο Hubble. Μέτρησε επίσης τις αποστάσεις 189 γαλαξιών στο οπτικό πεδίο του, δέκα φορές περισσότερους γαλαξίες από ό,τι είχαν μετρηθεί ως τώρα.

Οι ενθουσιασμένοι ερευνητές του ESO ελπίζουν τώρα ότι το MUSE θα μπορέσει να δει τον λεγόμενο κοσμικό ιστό: αχανή νήματα πάνω στα οποία συγκεντρώνονται όλοι οι γαλαξίες του Σύμπαντος, αφήνοντας ανάμεσά τους άδειες εκτάσεις σαν τις τρύπες ενός σφουγγαριού.