HUBBLE
Größtes Nahinfrarotbild ermöglicht Suche nach außergewöhnlichen Galaxien
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Institut für Astronomie
astronews.com
8. Juni 2022

Ein internationales Team hat jetzt das größte Nahinfrarotbild veröffentlicht, das das Hubble-Weltraumteleskop je aufgenommen hat. Es ermöglicht es, die Sternentstehungsgebiete des Universums zu kartieren und zu lernen, wie die frühesten und entferntesten Galaxien entstanden sind. In der Durchmusterung könnten sich auch interessante Ziele für das Weltraumteleskop James Webb finden.

Galaxien, die im Rahmen des 3D-DASH-Programms beobachtet wurden, erstellt mit 3D-DASH/F160W- und ACS-COSMOS/F814W-Aufnahmen von Hubble. Bild: Lamiya Mowla [Großansicht]

"Seit seinem Start vor mehr als 30 Jahren hat das Hubble-Weltraumteleskop eine Renaissance in der Erforschung der Entwicklung von Galaxien der letzten zehn Milliarden Jahre des Universums ausgelöst", sagt Lamiya Mowla, Dunlap Fellow am Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics der Fakultät für Kunst und Wissenschaft der Universität Toronto. "Das 3D-DASH-Programm vergrößert das Erbe von Hubble im Hinblick auf Weitwinkelaufnahmen insofern, als dass wir damit beginnen können, die Geheimnisse der Galaxien jenseits unserer eigenen zu enträtseln."

Die hochauflösende Durchmusterung mit dem Namen 3D-DASH bietet den Forscherinnen und Forschern zum ersten Mal eine vollständige Nahinfrarot-Durchmusterung des gesamten COSMOS-Feldes, eines der reichhaltigsten Datensätze für extragalaktische Studien außerhalb der Milchstraße. Da das nahe Infrarot die längste und röteste Wellenlänge ist, die mit Hubble beobachtet werden kann – knapp jenseits dessen, was für das menschliche Auge sichtbar ist – können die Astronominnen und Astronomen die frühesten und am weitesten entfernten Galaxien besser erkennen.

Außerdem müssen sie einen großen Bereich des Himmels absuchen, um seltene Objekte im Universum zu finden. Bislang war ein so großes Bild nur vom Boden aus verfügbar und litt unter einer schlechten Auflösung, was die Beobachtungsmöglichkeiten einschränkte. 3D-DASH wird dazu beitragen, einzigartige Phänomene wie die massereichsten Galaxien des Universums, hochaktive Schwarze Löcher und Galaxien zu identifizieren, die kurz davor stehen, miteinander zu kollidieren und zu verschmelzen.

"Ich bin neugierig auf Riesengalaxien, die massereichsten Galaxien im Universum, die durch die Verschmelzung anderer Galaxien entstanden sind. Wie haben sich ihre Strukturen entwickelt und was hat ihre Form verändert?", sagt Mowla, die 2015 als Doktorandin an der Yale University mit dem Projekt begann. "Es war schwierig, diese extrem seltenen Ereignisse mit vorhandenen Aufnahmen zu untersuchen, und das war der Grund für die Konzeption dieser großen Durchmusterung."

Um einen so ausgedehnten Himmelsbereich abzubilden, setzten das Team eine neue Technik mit Hubble ein, die als Drift And SHift (DASH) bekannt ist. DASH erzeugt ein Bild, das achtmal größer ist als das Standard-Sichtfeld von Hubble, indem mehrere Aufnahmen gemacht werden, die dann zu einem Gesamtmosaik zusammengefügt werden, ähnlich wie bei der Aufnahme eines Panoramabildes mit einem Smartphone.

DASH nimmt auch schneller Bilder auf als die übliche Methode, indem es acht Bilder pro Hubble-Umlaufbahn macht, anstatt eines einzigen Bildes, wodurch in 250 Stunden erreicht wird, was vorher 2000 Stunden gedauert hätte. "3D-DASH fügt dem COSMOS-Feld eine neue Ebene einzigartiger Beobachtungen hinzu und ist auch ein Sprungbrett für die Weltraumdurchmusterungen des nächsten Jahrzehnts", erklärt Ivelina Momcheva, Leiterin der Datenwissenschaft am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg und leitende Wissenschaflerin der Studie. "Sie gibt uns einen Vorgeschmack auf zukünftige wissenschaftliche Entdeckungen und ermöglicht uns die Entwicklung neuer Techniken zur Analyse dieser großen Datensätze."

3D-DASH deckt eine Gesamtfläche ab, die von der Erde aus gesehen fast sechsmal so groß ist wie der Mond am Himmel. Dieser Rekord wird wahrscheinlich auch vom Hubble-Nachfolger JWST nicht gebrochen werden. Dieses wurde eher für empfindliche Nahaufnahmen gebaut, um feine Details eines kleinen Gebiets zu erfassen. Es ist das größte Nahinfrarotbild des Himmels, das Astronomen zur Verfügung steht, bis die nächste Generation von Teleskopen wie das Nancy Grace Roman Space Telescope und Euclid im nächsten Jahrzehnt in Betrieb gehen.

Bis es soweit ist, können professionelle Astronomen und auch interessierte Amateure den Himmel mit einer interaktiven Online-Version des 3D-DASH-Bildes erkunden, die von Gabriel Brammer, Professor am Cosmic Dawn Center des Niels-Bohr-Instituts der Universität Kopenhagen, erstellt wurde.

Über ihre Beobachtungen berichtet das Team in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift The Astrophysical Journal erscheinen wird.