Wykorzystując instrument MUSE zainstalowany na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) w Chile astronomowie przeprowadzili najgłębszy spektroskopowy przegląd nieba w historii. Badacze skupili się na ultragłębokim polu Hubble’a, mierząc odległości i właściwości 1600 bardzo słabych galaktyk, wśród których znalazły się 72 dotychczas nieodkryte galaktyki (nawet przez Hubble’a).Ten przełomowy zestaw danych doprowadził już do powstania 10 artykułów naukowych, które publikowane są teraz w specjalnym wydaniu periodyku Astronomy & Astrophysics. Ogrom nowych informacji daje astronomom wgląd w procesy gwiazdotwórcze we wczesnym Wszechświecie i umożliwia im badanie ruchu i innych właściwości dawnych galaktyk – to zasługa unikalnych możliwości spektroskopowych instrumentu MUSE.
Zespół MUSE HUDF Survey kierowany przez Rolanda Bacona z CNRS wykorzystał instrument MUSE do obserwowania Ultragłębokiego Pola Hubble’a, dobrze zbadanego wycinka południowego nieba. W ten sposób naukowcy przeprowadzili najgłębsze obserwacje spektroskopowe w historii; dla 1600 galaktyk wykonano precyzyjne pomiary spektroskopowe – to dziesięć razy więcej galaktyk niż zbadano w tym polu w ciągu ostatniego dziesięciolecia za pomocą teleskopów naziemnych.
Opublikowane w 2004 roku oryginalne zdjęcia HUDF (Hubble Ultra Deep Field) to efekt pionierskich obserwacji głębokiego pola prowadzonych za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Na zdjęciach zarejestrowano całą menażerię galaktyk sięgających do miliarda lat po Wielkim Wybuchu. Obszar ten obserwowany był później jeszcze wielokrotnie za pomocą Hubble’a i innych teleskopów. Teraz, pomimo głębi dostrzeżonej przez Hubble’a, MUSE odkrył dodatkowe 72 galaktyki nigdy wcześniej niezauważone w tym niewielkim wycinku nieba.
Roland Bacon dodaje: „MUSE może zrobić coś czego nie potrafi Hubble – rozdziela światło pochodzące z każdego punktu na zdjęciu na poszczególne barwy, tworząc widmo. Dzięki temu możliwe staje się zmierzenie odległości, barw i innych właściwości wszystkich obserwowanych galaktyk – także tych niewidocznych dla Hubble’a”.
Dane zebrane za pomocą MUSE dostarczają nowego wglądu w słabe, bardo odległe galaktyki obserwowane u początków Wszechświata, około 13 miliardów lat temu. Na zdjęciach zarejestrowano galaktyki 100 razy słabsze niż we wcześniejszych przeglądach, które wzbogacają już i tak bogaty spis galaktyk w tym wycinku nieba.
W ramach przeglądu odkryto 72 galaktyki emitujące w zakresie Lyman alfa, które jasno świecą tylko w tym zakresie. Obecna wiedza o procesach gwiazdotwórczych nie pozwala nam na wytłumaczenie tych galaktyk, które wydają się świecić jasno tylko w tym jednym zakresie. Dzięki temu, że MUSE rozprasza promieniowanie na barwy składowe, możemy dostrzec te obiekty, które nadal pozostają niewidoczne na bezpośrednich zdjęciach takich jak te wykonywane za pomocą Hubble’a.
„MUSE posiada unikalną zdolność wyciągania informacji o jednych z najwcześniejszych galaktyk we Wszechświecie – nawet w tej części nieba, która już tak niezwykle dokładnie została zbadana” tłumaczy Jarle Brinchmann, główny autor jednego z artykułów opisujących wyniki badań. „Dowiadujemy się o tych galaktykach informacji, których uzyskanie jest możliwe tylko spektroskopowo, np. skład chemiczny czy ruchy wewnętrzne – nie dla poszczególnych galaktyk, a dla wszystkich na raz”.
Kolejnym istotnym odkryciem w ramach tych badań było systematyczne odkrywanie jasnych halo wodorowych wokół galaktyk wczesnego Wszechświata. Dzięki temu astronomowie otrzymali nowy i obiecujący sposób badania transferu materii z/do galaktyk.
Zestaw danych zebranych za pomocą MUSE pozwolił na publikację wielu innych artykułów naukowych dotyczących roli słabych galaktyk w erze rejonizacji, częstotliwości łączenia się galaktyk we wczesnym Wszechświecie, wiatrów galaktycznych, procesów gwiazdotwórczych czy mapowania ruchu gwiazd w odległej przeszłości.
Źródło:ESO