Badanie Physics of the Accelerating Universe Survey ujawniło przełomowy katalog szczegółowo określający odległości do milionów galaktyk z niezrównaną precyzją.
Opublikowano przełomowy katalog, zawierający szczegółowe informacje na temat milionów odległych galaktyk i zapewniający pomiary odległości z niespotykaną dotąd precyzją w polu widzenia i głębokości nigdy wcześniej nie badanej.
Katalog ten jest dziełem firmy Fizyka badania przyspieszającego wszechświata (PAUS), w ramach międzynarodowej współpracy prowadzonej przez Instytut Nauk o Przestrzeni Kosmicznej (ICE-CSIC) podlegający hiszpańskiemu Ministerstwu Nauki, Innowacji i Uniwersytetów (MICIU). W badaniu wzięło udział 14 instytucji z sześciu krajów, w tym m.in Uniwersytet w Portsmouth.
Katalog, zebrany przez ponad 200 nocy z lat 2015–2019 przy użyciu kamery PAUCam na Teleskopie Williama Herschela na La Palmie, jest teraz dostępny publicznie na stronie stronie PAU i CosmoHub portalu internetowego.
Wzmocnienie kosmicznego zrozumienia
Katalog obejmujący obszar nieba o powierzchni 50 stopni kwadratowych – co odpowiada około 250 pełniom księżyca – zawiera dane na temat 1,8 miliona obiektów astronomicznych. Informacje te pozwolą astronomom tworzyć dokładniejsze mapy struktur kosmicznych i badać zjawiska takie jak ciemna materia i ciemna energia, pogłębiając naszą wiedzę na temat powstawania i ekspansji Wszechświata.
Enrique Gaztañaga, dyrektor badania PAUS i profesor w Instytucie Kosmologii i Grawitacji Uniwersytetu w Portsmouth, powiedział: „Badanie PAU oferuje przełomowe podejście do tworzenia kosmicznych map, możliwe dzięki zaprojektowaniu i rozwojowi nowatorskiego instrumentu oraz dedykowanego ankietę, która pozwala na zbieranie i analizowanie danych w sposób, jakiego nigdy wcześniej nie robiono. Współpraca z tak utalentowaną i godną zaufania grupą była zaszczytem.”
Innowacyjne techniki i spostrzeżenia dotyczące ciemnej energii
Przyspieszoną ekspansję Wszechświata przypisuje się ciemnej energii, która stanowi około 70 procent Wszechświata, jednak jej natura pozostaje tajemnicą. Badanie PAUS oferuje nowy wgląd w tę zagadkę, zapewniając dokładną i wszechstronną charakterystykę milionów galaktyk w odległościach przekraczających 10 miliardów lat świetlnych.
Katalog ten jest cennym źródłem informacji dla społeczności astronomicznej, pomocnym w analizie naukowej i kalibracji innych badań kosmologicznych.
Kamera PAUCam została specjalnie zaprojektowana do dokładnego pomiaru odległości galaktyk, umożliwiając badanie ekspansji Wszechświata pod wpływem ciemnej materii i ciemnej energii.
„Ankieta PAU oferuje przełomowe podejście do tworzenia map kosmicznych, możliwe dzięki zaprojektowaniu i opracowaniu nowatorskiego instrumentu oraz dedykowanemu badaniu służącemu do gromadzenia i analizowania danych w sposób nigdy wcześniej nie wykonywany”.
Enrique Gaztañaga, dyrektor badania PAUS i profesor w Instytucie Kosmologii i Grawitacji Uniwersytetu w Portsmouth
Metodologia i przyszłe badania
Projekt opiera się na istniejących głębokich obrazach z badania Canada-France-Hawaii Telescope Lensing Survey (CFHTLenS) wykonanego za pomocą Teleskopu Kanadyjsko-Francusko-Hawajskiego na Hawajach oraz badania Kilo-Degree Survey (KiDS) przeprowadzonego za pomocą Europejskiego Obserwatorium Południowego Teleskop przeglądowy VLT w Chile. Łącząc te zbiory danych, w ramach projektu PAUS uzyskano bardzo dokładne informacje o odległości i czasie obiektów znajdujących się w głębokim kosmosie.
Katalog ten stanowi znaczący postęp w badaniach kosmicznych dzięki obszernemu katalogowi oferującemu fotometryczne pomiary przesunięcia ku czerwieni, które określają odległości galaktyk tak, jak pojawiały się miliardy lat temu.
Aby osiągnąć te pomiary, kamera PAU wykorzystuje 40 filtrów w różnych kolorach, reprezentujących wąskie pasma widma optycznego. Technika ta polega na wielokrotnym fotografowaniu tego samego pola przy użyciu różnych filtrów barwnych. Gdy obiekty oddalają się od nas, emitowane przez nie światło ulega przesunięciu ku czerwieni, przesuwając się w stronę czerwonego końca widma. W astronomii przesunięcie ku czerwieni ma kluczowe znaczenie przy obliczaniu odległości obiektu od Ziemi.
David Navarro-Gironés, doktorant w ICE-CSIC i pierwszy autor opublikowanego dzisiaj artykułu, powiedział: „Precyzja pomiaru odległości galaktyk zależy od liczby używanych filtrów, ponieważ każdy filtr dostarcza innych informacji o galaktyce.
„Wielką zaletą PAUS jest to, że łączy informacje z 40 różnych filtrów, co pozwala na bardzo dokładne pomiary odległości. Ten poziom precyzji ma kluczowe znaczenie w badaniu struktury Wszechświata, co z kolei wymaga danych z dużej liczby galaktyk”.
Informacje na temat wydania opisano szczegółowo w dwóch artykułach opublikowanych niedawno w czasopiśmie „ Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego (MNRAS): jeden mierzy odległości, drugi przy kalibracji danych PAUS.
W nadchodzących miesiącach zespół przedstawi także trwające badania dotyczące grupowania galaktyk i wewnętrznego dopasowania kształtów galaktyk, co przyczyni się do głębszego zrozumienia sposobu powstawania i ewolucji naszego Wszechświata.
Referencje:
„Badanie PAU: fotometryczne oszacowanie przesunięcia ku czerwieni w głębokich, szerokich polach”: D Navarro-Gironés, E Gaztañaga, M Crocce, A Wittje, H. Hildebrandt, AH Wright, M. Siudek, M. Eriksen, S. Serrano, P. Renard, EJ Gonzalez, CM Baugh, L Cabayol, J Carretero, R Casas, FJ Castander, IV Daza-Perilla, J De Vicente, E Fernandez, J García-Bellido, H Hoekstra, G Manzoni, R Miquel, C Padilla, E Sánchez, I Sevilla-Noarbe i P Tallada-Crespí, 1 października 2024 r., Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.
DOI: 10.1093/mnras/stae1686
„Badanie PAU: fotometryczna kalibracja obrazów wąskopasmowych” FJ Castander, S Serrano, M Eriksen, E Gaztañaga, R Casas, A Alarcon, AH Bauer, E Fernández, D Navarro-Gironés, N Tonello, L Cabayol, J Carretero , J De Vicente, J Garcia-Bellido, H Hildebrandt, H Hoekstra, B Joachimi, R Miquel, C Padilla, P Renard, E Sanchez, I Sevilla-Noarre i P Tallada-Crespí, 17 czerwca 2024 r., Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.
DOI: 10.1093/mnras/stae1507
