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旨在揭示我们宇宙最深层秘密的摄像头,以光彩夺目的细节捕捉了南方风车星系

时间:2022-04-10 09:58:07来源:

绰号“南部风车”的Messier 83(或NGC 5236)是一个令人惊叹的正面旋涡星系,位于九头蛇南部星座约1500万光年。它的旋臂两旁排满了深色的尘埃,并撒上了微红色的,星状的氢气云。这是南方风车拍摄过的最深的图像之一(结合了超过11个小时的曝光时间),该视图是由美国能源部(DOE)制作并安装的暗能量相机(DECam)拍摄的NSF的NOIRLab计划使用Cerro Tololo美洲天文台(CTIO)的VíctorM. Blanco 4米望远镜拍摄。在图像边缘附近出现了许多背景星系,它们比Messier 83更远。

最初是为进行暗能量调查而设计的暗能量相机(DECam)捕获了有史以来最深的图像之一,该图像是梅西耶83号(一个被戏称为南部风车的螺旋星系)拍摄的。DECam由美国能源部建造,安装在Cerro Tololo美洲天文台(CTIO)的VíctorM. Blanco 4米望远镜上,该望远镜是NSF NOIRLab的一项计划。

天文学爱好者可能想知道为什么会使用称为“暗能量相机”(DECam)的相机来成像单个螺旋星系。DECam实际上已经完成了其主要工作,因为该仪器已用于完成从2013年到2019年进行的暗能量调查。和许多人一样,DECam并没有享受安静的退休生活,而是继续忙碌着。由于NSF NOIRLab社区科学和数据中心(CSDC)计划的Astro数据档案库,天文学界的成员可以申请时间使用它,并且收集到的数据可以进行处理并向公众公开[1]。DECam的持续操作还可以使像这样的精美细节图像成为可能。

梅西埃83号或南部风车位于九头蛇的南部星座,是获得美丽天文图像的明显目标。从地球的角度看,它的取向使其几乎完全面朝上,这意味着我们可以以奇妙的细节观察其螺旋结构。这个星系距离我们约有1500万光年,从天文学角度来说,它是一个邻居。它的直径约为50,000光年,因此与我们自己的银河系(直径为100,000–200,000光年)相比要小一些。但是,在其他方面,南方风车可能很好地近似了我们的银河系对遥远的外星文明的看法。

在DECam上使用了六个不同的滤镜,以创建古典美的这种壮观的新视图。滤镜使天文学家可以选择他们希望观察天空的光的波长。这对于科学观察至关重要。当天文学家需要有关某个物体的非常具体的信息时,它还可以创建彩色图像。

使用几种不同的滤镜观察天体,例如南方风车,意味着可以挑选出不同的细节。例如,卷曲在银河系中的深色卷须实际上是尘埃的通道,遮挡了光线。相反,聚集的亮红色斑点是由炽热的氢气(将其识别为恒星形成的中心)引起的。尘土飞扬的小径和动态电离气体具有不同的温度,因此在不同的波长下可见。滤镜可将两者分别观察,然后组合成一张复杂的图像。总共制作了这张Messier 83肖像,总共进行了163次DECam曝光,总曝光时间超过11.3小时。

然而,这些观察结果不仅仅在于创造一幅漂亮的图画。他们正在为NOIRLab的未来计划Vera C. Rubin天文台的即将到来的观测做准备。从2023年开始的十年运作中,鲁宾天文台将对可见的天空进行史无前例的光学测量,称为时空传统测量(LSST)。

“ Messier 83观测是正在进行的计划的一部分,该计划在附近的南部星系中产生时变现象地图集,为鲁宾天文台对时空的遗留测量做准备,”伊利诺伊大学的莫妮卡·索拉萨姆说。 DECam对Messier 83观测的研究者。“我们正在该星系中生成恒星的多色光曲线,将使用最先进的软件基础架构(例如NOIRLab自己的ANTARES警报代理)来驯服LSST预期的警报冲击。” [2 ]

DECam由美国能源部(DOE)建造,安装在智利CTIO的VíctorM. Blanco 4米望远镜上。DECam是一款功能强大的仪器,它使用74个高度敏感的电荷耦合器件(CCD)拍摄图像。CCD与用于日常手机拍照的设备相同。当然,DECam中的CCD更大,它们是专门设计来收集来自遥远星系的非常微弱的红光的。此功能对于DECam的原始目的“暗能量调查”至关重要。

这项雄心勃勃的调查探讨了宇宙中最基本的问题之一-为什么我们的宇宙不仅在扩张,而且还在以加速的速度扩张?六年来,DECam对天空进行了调查,对最遥远的星系进行了成像,以收集更多数据,从而使天文学家能够进一步研究我们正在加速的宇宙。对于DECam,拍摄这样的漂亮图像看起来似乎要简单得多。

“尽管DECam实现了完成暗能量调查的原始目标,但它仍然是天文学界的宝贵资源,可以捕捉像Messier 83这样的物体的一览无余的景象,既使感官愉悦又增进了我们对宇宙的理解,”他说。克里斯·戴维斯(Chris Davis),美国国家科学基金会NOIRLab项目总监。

笔记

DECam的数据通常有18个月的专有期限,允许要求观测的主要研究人员有时间在数据公开发布之前供他人使用。ANTARES是NOIRLab内置的软件工具,用于处理有关更改对象的信息并帮助将这些信息分发给天文界。

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