Nowa mapa kosmosu precyzyjnie mierzy blisko 400 000 pobliskich galaktyk
Atlas Galaktyk Siena będzie nieocenionym narzędziem do badań nad formowaniem się i ewolucją galaktyk, falami grawitacyjnymi, ciemną materią i strukturą Wszechświata.
NGC 520 to jedna z największych i najjaśniejszych galaktyk w Atlasie Galaktyk Siena. Składa się z dwóch galaktyk dyskowych, które ostatecznie połączą się, tworząc jeden masywny układ. Źródło: NSF/AURA/NOIRLab/T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF’s NOIRLab) & M. Zamani (NSF’s NOIRLab)
Mapowanie nocnego nieba jest nieodzowne dla poznania naszego Wszechświata. Teraz zarówno naukowcy, jak i astronomowie amatorzy mają dostęp do nowego atlasu – Siena Galaxy Atlas (SGA), który zawiera szczegółowe informacje o ponad 380 000 galaktyk. Ten zbiór danych dostarcza precyzyjnych pomiarów lokalizacji, kształtów i rozmiarów dużych pobliskich galaktyk. SGA obiecuje przynieść znaczące korzyści dla przyszłych badań astronomicznych i jest ogólnie dostępny online dla każdego. Badania zostały opublikowane w Astrophysical Journal Supplement.
Atlas Galaktyk Siena zawiera dane z trzech badań przeprowadzonych w latach 2014-2017, znanych jako DESI Legacy Survey. Zadaniem tych obserwacji było zidentyfikowanie celów galaktycznych dla Instrumentu Spektroskopowego Ciemnej Energii (DESI), który jest częścią międzynarodowego projektu zarządzanego przez Laboratorium Narodowe Lawrence Berkeley Departamentu Energii (Berkeley Lab). Dane zostały zebrane w dwóch obserwatoriach: Międzyamerykańskim Obserwatorium Cerro Tololo (CTIO) oraz Narodowym Obserwatorium Kitt Peak (KPNO), oba należące do programu NOIRLab NSF. Dodatkowo, dane zostały również zebrane w Steward Observatory Uniwersytetu Arizony.
Światło pochodzące od dużych pobliskich galaktyk może wpływać na nasze obserwacje odległego Wszechświata, które musimy dokładnie zmierzyć, aby móc zrozumieć i wyjaśnić tajemniczą siłę jaką jest ciemna energia. To właśnie ta siła przyspiesza ekspansję naszego Wszechświata – powiedział David Schlegel, badacz z Berkeley Lab i współprzewodniczący jednego z badań DESI Legacy Survey. Dlatego jednym z głównych celów atlasu było skatalogowanie, modelowanie i w miarę możliwości odejmowanie światła pochodzącego od tych pobliskich galaktyk od naszych obserwacji DESI, i udało nam się to osiągnąć. Tworząc ten atlas, uzyskaliśmy również szczegółowy obraz pobliskich galaktyk, który jest przydatny w wielu innych aspektach.
W ramach przeprowadzonych badań zarejestrowano obrazy w zakresie optycznym i podczerwonym, aby stworzyć mapę obszaru o powierzchni 20 000 stopni kwadratowych – co stanowi niemal połowę nocnego nieba. Dzięki temu SGA jest jednym z największych przeglądów galaktyk. Dane zgromadzone w SGA nie tylko obejmują ogromną liczbę obiektów, ale także osiągają nowy poziom dokładności. SGA stanowi także pierwsze źródło danych, które dostarcza informacji na temat profili jasności galaktyk.
Duże pobliskie galaktyki są niezwykle ważne, ponieważ umożliwiają nam przeprowadzenie bardziej szczegółowych badań niż w przypadku jakichkolwiek innych galaktyk we Wszechświecie; są naszymi kosmicznymi sąsiadami – powiedział John Moustakas, profesor fizyki na Siena College. Są nie tylko niesamowicie piękne, ale stanowią również klucz do zrozumienia procesów formowania i ewolucji galaktyk, w tym naszej własnej Drogi Mlecznej.
SGA jest wynikiem wielowiekowych wysiłków mających na celu stworzenie mapy nocnego nieba. Jednym z kultowych osiągnięć był opublikowany w 1888 roku przez Johna Louisa Emila Dreyera Catalogue des Nébuleuses et des Amas d'Étoiles (Nowy Ogólny Katalog Mgławic i Gromad Gwiazd). W 1991 roku astronomowie stworzyli Trzeci Referencyjny Katalog Jasnych Galaktyk (RC3). W ciągu ostatnich dwóch dekad opublikowano kilka innych wartościowych atlasów galaktyk, ale większość z nich opierała się na pomiarach fotograficznych zawartych w RC3 lub nie obejmowała dużej liczby galaktyk. SGA, korzystając z cyfrowych obrazów zarejestrowanych przy użyciu wyjątkowo czułych instrumentów, stanowi znaczną poprawę zarówno pod względem jakości danych, jak i ich kompletności.
Poprzednie kompilacje galaktyk miały problemy z nieprawidłowymi pozycjami, rozmiarami i kształtami galaktyk, a także zawierały wpisy, które nie były galaktykami, ale gwiazdami lub artefaktami – powiedział Arjun Dey, astronom z NOIRLab i współprowadzący przegląd DESI Legacy Survey. SGA rozwiązuje te problemy dla znacznej części nieba. Zapewnia również najbardziej precyzyjne pomiary jasności galaktyk, czego wcześniej nie udało nam się wiarygodnie osiągnąć dla próbki tej wielkości.
Ten wszechstronny zasób będzie mieć duży wpływ na postęp w wielu dziedzinach astronomii i astrofizyki, pomagając naukowcom znaleźć najlepsze próbki galaktyk do skoncentrowania swoich obserwacji. Na przykład, SGA poprawi nasze zrozumienie różnic w procesach formowania się gwiazd w różnych galaktykach, odkrywając wzorce i zależności. Będzie również przyczyniać się do badania fizycznych procesów, które wpływają na różnorodne morfologie galaktyk oraz do zrozumienia związku między rozmieszczeniem galaktyk a rozprzestrzenianiem się ciemnej materii we Wszechświecie. Jako mapa nieba, SGA będzie również pomocna w identyfikowaniu źródeł sygnałów przejściowych, takich jak fale grawitacyjne, co pozwoli nam lepiej zrozumieć zdarzenia, które je generują.
Wybór 42 galaktyk Atlasu Galaktyk Siena ilustruje ogromną gamę typów, rozmiarów, kolorów, struktur wewnętrznych i środowisk galaktyk w SGA.
Źródło: J. Moustakas i inni.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
