Galaktyczne fajerwerki: nowe zdjęcia z ESO pokazują oszałamiające cechy pobliskich galaktyk
Dodane przez jacek dnia 31/07/2021 22:11:30
slowaKluczowe Pięć galaktyk widzianych za pomocą MUSE na VLT ESO przy kilku długościach fali światła
To zdjęcie łączy obserwacje pobliskich galaktyk NGC 1300, NGC 1087, NGC 3627 (u góry, od lewej do prawej), NGC 4254 i NGC 4303 (na dole, od lewej do prawej) wykonane za pomocą Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) na Bardzo Duży Teleskop ESO (VLT). Każdy pojedynczy obraz jest kombinacją obserwacji przeprowadzonych przy różnych długościach fal światła w celu mapowania populacji gwiazd i ciepłego gazu. Złote poświaty odpowiadają głównie obłokom zjonizowanego wodoru, tlenu i siarki, oznaczając obecność nowo narodzonych gwiazd, podczas gdy niebieskawe obszary w tle ujawniają rozmieszczenie nieco starszych gwiazd.

Zdjęcia zostały wykonane w ramach projektu Physics at High Angular Resolution in Near GalaxieS (PHANGS), który prowadzi obserwacje w wysokiej rozdzielczości pobliskich galaktyk za pomocą teleskopów działających w całym spektrum elektromagnetycznym.
Źródło: ESO/PHANGS
Zespół astronomów opublikował nowe obserwacje pobliskich galaktyk, które przypominają kolorowe kosmiczne fajerwerki. Zdjęcia uzyskane przy pomocy należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) teleskopu VLT pokazują różne składniki galaktyk w wyraźnych kolorach, pozwalając astronomom na dokładne określenie lokalizacji młodych gwiazd i gazu, który rozgrzewają wokół siebie. Łącząc nowe obserwacje z danymi z Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), w której ESO jest partnerem, grupa badawcza pomaga w rzuceniu nowego światła na czynniki powodujące powstawanie gwiazd z gazu.
Treść rozszerzona
Astronomowie wiedza, że gwiazdy rodzą się w obłokach gazu, ale to co wzbudza procesy gwiazdotwórcze i w jaki sposób galaktyki jako całość odgrywają tutaj rolę, pozostaje tajemnicą. Aby zrozumieć ten proces, zespół naukowców obserwował różne pobliskie galaktyki przy pomocy potężnych teleskopów naziemnych i kosmicznych, skanując poszczególne rejony galaktyk zaangażowane w gwiezdne narodziny.

„Po raz pierwszy rozdzielamy indywidualne jednostki formowania się gwiazd w szerokim zakresie miejsc i środowiska w próbce, która reprezentuje różne typy galaktyk” mówi Eric Emsellem, astronom z ESO w Niemczech kierujący obserwacjami opartymi na VLT, które zostały przeprowadzone w ramach projektu Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS). „Możemy bezpośrednio obserwować gaz, który daje życie gwiazdom, widzimy także młode gwiazdy i jesteśmy świadkami ich ewolucji przez różne fazy.”

Emsellem, który pracuje także na University of Lyon (Francja) i jego zespół opublikowali najnowszy zestaw galaktycznych skanów uzyskany przy pomocy instrumentu Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) na teleskopie VLT na pustyni Atakama w Chile. Wykorzystali MUSE do śledzenia nowonarodzonych gwiazd i ciepłego gazu wokół nich, rozświetlanego i rozgrzewanego przez gwiazdy, pełniącego rolę dymiącej lufy broni wskazującej na zachodzące formowanie się gwiazd.

Nowe zdjęcia MUSE zostały dodatkowo połączone z obserwacjami tych samych galaktyk przy pomocy ALMA opublikowanymi wcześniej w tym roku. ALMA, która również znajduje się w Chile, jest szczególnie dobrze dostosowana do wykonywania map obłoków zimnego gazu – obszarów galaktyk, które dostarczają surowego materiału, z którego formują się gwiazdy.

Łącząc dane z MUSE i ALMA astronomowie mogą sprawdzać galaktyczne rejony, w których zachodzą procesy gwiazdotwórcze, w porównaniu do tego, gdzie spodziewamy się że wystąpią, aby lepiej zrozumieć co pobudza, przyspiesza i podtrzymuje narodziny nowych gwiazd. Uzyskane w efekcie zdjęcia są oszałamiające, pokazują spektakularny kolorowy widok gwiezdnych żłobków w pobliskich galaktykach.

„Jest wiele zagadek, które chcielibyśmy odkryć” mówi Kathryn Kreckel z University of Heidelberg w Niemczech, należące do zespołu PHANGS. „Czy gwiazdy częściej rodzą się w specyficznych rejonach swoich galaktyk – a jeśli tak, do dlaczego? A po narodzeniu jak ich ewolucja wpływa na formowanie się nowych generacji gwiazd?”

Astronomowie będą teraz w stanie odpowiedzieć na te pytania dzięki bogactwu danych z MUSE i ALMA, które uzyskał zespół PHANGS. MUSE uzyskuje widma – „kody paskowe”, które astronomowie skanują, aby ujawnić własności i naturę kosmicznych obiektów – w każdym pojedynczym miejscu w polu widzenia., dając znacznie bogatsze informacje niż tradycyjne instrumenty. Dla projektu PHANGS instrument MUSE zaobserwował 30 000 mgławic ciepłego gazu i zebrał około 15 milionów widma różnych galaktycznych rejonów. Z drugiej strony, obserwacje ALMA pozwoliły astronomom na wykonanie map około 100 000 obszarów zimnego gazu w 90 pobliskich galaktykach, tworząc niespotykanie wyraźny atlas gwiezdnych żłobków w bliskich Wszechświecie.

Oprócz ALMA i MUSE projekt PHANGS zawiera również obserwacje z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a należącego do NASA/ESA. Różne obserwatoria zostały wybrane, aby pozwolić zespołowi na skanowanie naszego galaktycznego sąsiedztwa na różnych długościach fali. (zakres widzialny, bliskiej podczerwieni i radiowy), w każdym z zakresów ujawniając inne części obserwowanych galaktyk. „Połączenie tych danych pozwala nam na zbadanie różnorodnych stadiów gwiezdnych narodzin – od formowania się gwiezdnych żłobków do samego początku procesów gwiazdotwórczych oraz końcowej destrukcji żłobków przez nowo narodzone gwiazdy – w dokładniejszych szczegółach niż jest to możliwe przy wykorzystaniu indywidualnych obserwacji. mówi Francesco Belfiore z INAF-Arcetri we Florencji (Włochy), członek zespołu PHANG. „Dzięki PHANGS po raz pierwszy jesteśmy w stanie zbudować tak złożony obraz, uzyskując zdjęcia wystarczająco ostre, aby dostrzec indywidualne obłoki, gwiazd i mgławice wskazujące na formowanie się gwiazd.”

Praca projektu PHANGS będzie następnie udoskonalana przez nadchodące teleskopy i instrumenty, takie jak James Webb Space Telescope, budowany przez NASA. Uzyskane w ten sposób dane będą stanowić fundamenty dla obserwacji przyszłych Ekstremalnie Wielkim Teleskopem (ELT), szykowanym przez ESO. ELT zacznie działanie pod koniec tej dekady i będzie w stanie spojrzeć jeszcze bardziej szczegółowo na strukturę gwiezdnych żłobków.

„Na ile cudowny by nie był projekt PHANGS, rozdzielczość map, które tworzymy, jest zaledwie wystarczająca do zidentyfikowania i rozdzielenia indywidualnych obłoków gwiazdotwórczych, ale niedostatecznie dobra do dokładnego zobaczenia co dzieje się wewnątrz nich” wskazuje Eva Schinnerer, kierowniczka grupy badawczej w Max Planck Institute for Astronomy w Niemczech, a także kierująca projektem PHANGS, w ramach którego przeprowadzono nowe obserwacje. „Nowe wysiłku obserwacyjne naszego zespołu i innych grup przesuwają granice na tym obszarze, czekają więc nas dekady ciekawych odkryć.”

Więcej informacji
Międzynarodowy zespół PHANGS składa się z ponad 90 naukowców od studentów studiów magisterskich po emerytowanych astronomów z 30 instytucji na czterech kontynentach. Grupą roboczą redukującą dane z MUSE w ramach PHANGS kieruje Eric Emsellem (European Southern Observatory, Garching, Niemcy oraz Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, Université de Lyon, ENS de Lyon, Saint-Genis Laval, Francja) i należą do niej: Francesco Belfiore (INAF Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Florence, Włochy), Guillermo Blanc (Carnegie Observatories, Pasadena, USA), Enrico Congiu (Universidad de Chile, Santiago, Chile oraz Las Campanas Observatory, Carnegie Institution for Science, Atacama Region, Chile), Brent Groves (The University of Western Australia, Perth, Australia), I-Ting Ho (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Niemcy [MPIA]), Kathryn Kreckel (Heidelberg University, Heidelberg, Niemcy), Rebecca McElroy (Sydney Institute for Astronomy, Sydney, Australia), Ismael Pessa (MPIA), Patricia Sanchez-Blazquez (Complutense University of Madrid, Madrid, Hiszpania), Francesco Santoro (MPIA), Fabian Scheuermann (Heidelberg University, Heidelberg, Niemcy) oraz Eva Schinnerer (MPIA).



Przeczytaj więcej: