哈勃捕捉到最大的近红外图像来寻找宇宙中最稀有的星系

由 3D-DASH 拍摄的一片天空,显示了宇宙中最明亮、最稀有的物体,如怪物星系。 信用:加布布拉默

一个国际科学家团队今天发布了美国宇航局哈勃太空望远镜拍摄的最大的近红外图像,使天文学家能够绘制宇宙中恒星形成区域的地图,并了解最早、最遥远的星系是怎样起源的。 这项名为 3D-DASH 的高分辨率调查将使研究人员能够在最近发射的詹姆斯韦伯太空望远镜 (JWST) 长达数十年的任务中找到稀有物体和目标,以便进行后续观察。

将在《天体物理学杂志》上发表的论文的预印本可在 arXiv.

“自 30 多年前发射以来,哈勃太空望远镜引领了研究星系在过去 100 亿年宇宙中怎样变化的复兴,”艺术与艺术学院邓拉普研究员 Lamiya Mowla 说。多伦多大学科学邓拉普天文学与天体物理研究所,该研究的主要作者。 “3D-DASH 计划扩展了哈勃在广域成像方面的传统,因此我们可以开始解开我们自己之外的星系之谜。”

3D-DASH 首次为研究人员提供了对整个 COSMOS 领域的完整近红外调查,这是银河系以外河外研究最丰富的数据领域之一。 作为哈勃望远镜观测到的最长和最红的波长——刚好超过人眼可见的波长——近红外意味着天文学家能够更好地看到最远的最早星系。

天文学家还需要搜索广阔的天空区域才能找到宇宙中的稀有物体。 到目前为止,如此大的图像只能从地面获得,并且分辨率较差,这限制了可以观察到的内容。 3D-DASH 将有助于识别独特的现象,例如宇宙中最大的星系、高度活跃的黑洞以及处于碰撞和合并边缘的星系。

哈勃太空望远镜通过将多幅图像拼接成一个主图像来捕捉整个 COSMOS 领域,这一过程称为镶嵌。 学分:伊维丽娜·蒙切娃

“我对怪物星系很好奇,它们是宇宙中由其他星系合并形成的最大的星系。它们的结构是怎样生长的,是什么推动了它们形态的变化?” Mowla 说,他在 2015 年开始从事该项目,当时他还是耶鲁大学的研究生。 “使用现有图像很难研究这些极其罕见的事件,这就是设计这项大型调查的动机。”

为了对如此广阔的天空进行成像,研究人员使用了哈勃望远镜的一项新技术,称为漂移和移位 (DASH)。 DASH 通过拍摄多张照片,然后将这些照片拼接成一个主马赛克,创造出比哈勃标准视野大 8 倍的图像,类似于在智能手机上拍摄全景照片。

DASH 还比典型技术更快地拍摄图像,在哈勃的每个轨道上拍摄八张照片而不是一张照片,在 250 小时内实现了以前需要 2,000 小时的时间。


使用 3D-DASH/F160W 和 ACS-COSMOS/F814W 成像创建的 3D-DASH 计划见证了过去 100 亿年的星系。 学分:拉米亚·莫拉

“3D-DASH 在 COSMOS 领域增加了一层新的独特观测,也是未来十年空间调查的垫脚石,”马克斯普朗克天文学研究所数据科学负责人兼该项目的首席研究员 Ivelina Momcheva 说。学习。 “它让我们可以窥见未来的科学发现,并让我们能够开发新技术来分析这些大型数据集。”

从地球上看,3D-DASH 覆盖的总面积几乎是天空中月球大小的六倍。 哈勃的继任者 JWST 很可能不会打破这一记录,它是为敏感、 close放大图像以捕捉小区域的精细细节。 这是天文学家可以使用的最大的近红外天空图像,直到下一代望远镜在未来十年发射,例如南希格雷斯罗马太空望远镜和欧几里得。

在那之前,专业天文学家和业余观星者都可以使用 3D-DASH 图像的交互式在线版本 由哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所宇宙黎明中心教授 Gabriel Brammer 创建。

哈勃太空望远镜捕捉到最大的近红外图像来寻找宇宙中最稀有的星系
3D-DASH 深度图上的放大面板显示了可以研究的大量明亮物体。 信用:莫拉等人。 2022

哈勃太空望远镜是 NASA 和欧洲航天局 (ESA) 之间的国际合作项目。 NASA 的戈达德太空飞行中心负责管理位于马里兰州格林贝尔特的望远镜。 位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所 (STScI) 开展哈勃科学业务。 STScI 由华盛顿特区的天文学研究大学协会为 NASA 运营

完整图像可在 Mikulski 太空望远镜档案.