MUSE dokładnie zbadał Ultragłębokie Pola Hubble'a

Ten przełomowy zestaw danych dał już efekt w postaci 10 publikacji naukowych opublikowanych w specjalnym wydaniu czasopisma "Astronomy & Astrophysics". Uzyskane bogactwo informacji daje astronomom wgląd w powstawanie gwiazd we wczesnym wszechświecie i pozwala na badanie ruchów i innych własności wczesnych galaktyk - a wszystko to możliwe dzięki unikatowym możliwościom spektroskopowym MUSE.

Zespół przeglądu nieba MUSE HUDF Survey, którym kierował Roland Bacon z Uniwersytetu w Lyonie użył MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) do obserwacji Ultragłębokiego Pola Hubble'a (heic0406), wielokrotnie badanego fragmentu w południowym gwiazdozbiorze Pieca. Efektem są najgłębsze obserwacje spektroskopowe kiedykolwiek wykonane - pomierzono precyzyjne informacje spektroskopowe dla 1600 galaktyk, czyli dziesięć razy więcej niż z trudem uzyskano w tym polu przez ostatnią dekadę przy pomocy teleskopów naziemnych.

Oryginalne obrazy Ultragłębokiego Pola Hubble’a były pionierskimi dla obserwacjami głębokiego pola przy pomocy należącego do NASA/ESA Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, opublikowanymi w 2004 roku. Zbadały fragment nieba głębiej niż ktokolwiek wcześniej i ujawniły menażerię galaktyk datowanych na mniej niż miliard lat po Wielkim Wybuchu. Potem sukcesywnie obszar ten były obserwowany wiele razy przez Kosmiczny Teleskp Hubble'a i inne teleskopy, dając najgłębszy obraz wszechświata. Teraz, pomimo głębokości obserwacji Hubble'a, instrument MUSE, wśród wielu innych wyników, odkrył 72 galaktyki, których wcześniej nie widziano na tym niewielkim skrawku nieba.

- MUSE może zrobić coś, czego nie potrafi Kosmiczny Teleskop Hubble'a - rozdziela światło z każdego punktu w obrazie na składowe kolory i tworzy widmo. Pozwala to na mierzenie odległości, barw i innych własności galaktyk, które widzimy - w tym obiektów, które są niewidoczne dla samego Teleskopu Hubble'a - wyjaśnił Roland Bacon.

Dane z MUSE dają nowe spojrzenie na słabe, bardzo odległe galaktyki, widziane blisko początków Wszechświata około 13 miliardów lat temu. Instrument wykrył galaktyki 100 razy słabsze niż wcześniejsze przeglądy, dodając sporo informacji do już mocno obserwowanego pola i pogłębiając nasze zrozumienie galaktyk w różnym wieku.

Przegląd ujawnił 72 kandydatki na galaktyki emitujące w zakresie Lyman-alfa. Obecne zrozumienie procesów formowania gwiazd nie jest w stanie w pełni wyjaśnić tych galaktyk, które wydają się świecić jasno tylko w jednej brawie. Ponieważ MUSE rozdziela światło na składowe kolory, obiekty te stają się widoczne, ale pozostają ukryte na głębokich bezpośrednich obrazach, takich jak z Teleskopu Hubble'a.

- MUSE ma unikatowe zdolności uzyskiwania informacji o jednych z najwcześniejszych galaktyk we wszechświecie - nawet we fragmencie nieba, który już był bardzo dobrze zbadany. Dowiadujemy się takich rzeczy o tych galaktykach, które nie byłyby możliwe bez spektroskopii, np. poznajemy skład chemiczny i ruchy wewnętrzne - nie galaktyka po galaktyce, ale dla wszystkich galaktyk jednocześnie - powiedział Jarle Brinchmann z Uniwersytetu w Leiden i z Institute of Astrophysics and Space Sciences na CAUP w Porto w Portugalii, pierwszy autor jednej z publikacji opisujących wyniki przeglądu.

Innym sporym odkryciem w tych badaniach były systematyczne detekcje jasnych wodorowych halo wokół galaktyk we wczesnym Wszechświecie, co daje astronomom nowym, obiecujący sposób na badanie jak materia przepływa do wnętrza i na zewnątrz wczesnych galaktyk.

Wiele innych zastosować uzyskanego zestawu danych jest analizowanych w serii artykułów, są to m.in. badanie roli słabych galaktyk podczas epoki wtórnej jonizacji (zaczynającej się zaledwie 380 000 lat po Wielkim Wybuchu), tempa łączenia się galaktyk, gdy wszechświat był młody, galaktycznych wiatrów, powstawania gwiazd, a także wykonywania map ruchów gwiazd we wczesnym wszechświecie.