Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Координаты : Карта неба 3 ч 32 м 39,0 с , −27 ° 47 ′ 29,1 ″.

Оригинальный релиз НАСА, содержащий галактики разного возраста, размера, формы и цвета. Самые маленькие и самые красные галактики, которых насчитывается примерно 10 000, являются одними из самых далеких галактик, которые были отображены оптическим телескопом, вероятно, существовавших вскоре после Большого взрыва .
ABYSS WFC3 / IR Hubble Ultra Deep Field; выпущено 24 января 2019 г.

Хаббли сверхглубокое поле ( HUDF ) представляет собой изображение малой области пространства в созвездии Форнаксе , содержащее примерно 10000 галактик . Первоначальный выпуск был составлен из данных космического телескопа Хаббл, накопленных за период с 24 сентября 2003 г. по 16 января 2004 г. Если оглянуться назад примерно на 13 миллиардов лет (между 400 и 800 миллионами лет после Большого взрыва)) его использовали для поиска галактик, существовавших в то время. Изображение HUDF было получено на участке неба с низкой плотностью ярких звезд в ближнем поле, что позволяет лучше видеть более тусклые и далекие объекты. В августе и сентябре 2009 года поле HUDF наблюдалось на более длинных волнах (от 1,0 до 1,6 мкм) с использованием инфракрасного канала недавно подключенного прибора Wide Field Camera 3 (WFC3). В сочетании с существующими данными HUDF астрономы смогли определить новый список потенциально очень далеких галактик. [1] [2]

Расположенное к юго-западу от Ориона в созвездии Форнакса в южном полушарии , прямоугольное изображение находится на расстоянии 2,4 угловых минуты до края [3] или 3,4 угловых минуты по диагонали. Это примерно одна десятая углового диаметра полной Луны, наблюдаемой с Земли (что составляет менее 34 угловых минут) [4], меньше, чем лист бумаги размером 1 квадратный миллиметр, удерживаемый на расстоянии 1 метра, и равняется примерно одному двадцати одному. шестимиллионная от общей площади неба. Изображение ориентировано так, что левый верхний угол указывает на север (-46,4 °) на небесной сфере .

25 сентября 2012 года НАСА выпустило еще более усовершенствованную версию сверхглубокого поля, получившую название eXtreme Deep Field ( XDF ). XDF показывает галактики, возраст которых насчитывает 13,2 миллиарда лет, показывая, что галактика, согласно теории, образовалась всего через 450 миллионов лет после события Большого взрыва. [5] 3 июня 2014 года НАСА опубликовало изображение сверхглубокого поля Хаббла, впервые состоящее из всего диапазона от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного света. [6]

23 января 2019 года Институт астрофизики Канарских островов опубликовал еще более глубокую версию [7] инфракрасных изображений сверхглубокого поля Хаббла, полученных с помощью прибора WFC3, под названием ABYSS Hubble Ultra Deep Field . Новые изображения улучшают предыдущее сокращение изображений WFC3 / IR, включая тщательное вычитание фона неба вокруг самых больших галактик в поле зрения. После этого обновления было обнаружено, что некоторые галактики почти вдвое больше, чем измеренные ранее. [8] [9]

Планирование [ править ]

За годы, прошедшие после первоначального исследования Hubble Deep Field , Hubble Deep Field South и выборки GOODS, были проанализированы, что обеспечило улучшенную статистику при высоких красных смещениях, исследованных HDF. Когда детектор Advanced Camera for Surveys (ACS) был установлен на HST, стало понятно, что сверхглубокое поле может наблюдать формирование галактик вплоть до более высоких красных смещений, чем наблюдаемые в настоящее время, а также предоставляет больше информации о формировании галактик в промежуточные красные смещения (z ~ 2). [10] Семинар о том , как наилучшим проводить обследования с ОКС было проведено в STScIв конце 2002 года. На семинаре Массимо Стиавелли выступал за сверхглубокое поле как способ изучения объектов, ответственных за реионизацию Вселенной. [11] После семинара директор STScI Стивен Беквит решил посвятить 400 витков своего дискреционного времени UDF и назначил Стьявелли руководителем домашней группы, выполняющей наблюдения.

В отличие от Deep Fields, HUDF не находится в зоне непрерывного обзора телескопа Хаббла (CVZ). В более ранних наблюдениях с использованием камеры Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2) можно было воспользоваться преимуществом увеличенного времени наблюдений в этих зонах за счет использования длин волн с более высоким уровнем шума для наблюдений в те моменты, когда земной свет загрязнял наблюдения; однако ACS не ведет наблюдение на этих длинах волн, поэтому преимущество было уменьшено. [10]

Как и в случае с более ранними полями, это должно было содержать очень мало излучения нашей галактики и мало зодиакальной пыли . Поле также должно было быть в диапазоне склонений , чтобы его можно было наблюдать как приборами южного полушария, такими как Атакама, большая миллиметровая матрица , так и приборами северного полушария, такими как те, что расположены на Гавайях . В конечном итоге было решено наблюдать часть Южного глубокого поля Чандры из-за существующих глубоких рентгеновских наблюдений из рентгеновской обсерватории Чандра и двух интересных объектов, уже наблюдаемых в выборке GOODS в том же месте: галактика с красным смещением 5,8 и сверхновая. Координаты поля:прямое восхождение 3 ч 32 м 39,0 с , склонение −27 ° 47 ′ 29,1 ″ ( J2000 ). Поле со стороной 200 угловых секунд, общей площадью 11 квадратных минут [10], находится в созвездии Форнакса . [12]

Наблюдения [ править ]

Расположение сверхглубокого поля телескопа Хаббла на небе

На ACS использовались четыре фильтра, центрированные на 435, 606, 775 и 850 нм, с временем экспозиции, установленным для обеспечения одинаковой чувствительности для всех фильтров. Эти диапазоны длин волн соответствуют диапазонам, используемым в образце ТОВАРОВ, что позволяет проводить прямое сравнение между ними. Как и в случае с Deep Fields, HUDF использовал дискреционное время директоров. Чтобы получить наилучшее возможное разрешение, наблюдения были искажены путем наведения телескопа в несколько разных положениях для каждой экспозиции - процесс, опробованный с помощью Hubble Deep Field, - чтобы конечное изображение имело более высокое разрешение, чем пиксели сами по себе. нормально позволяют. [10]

Наблюдения проводились в два сеанса, с 23 сентября по 28 октября 2003 г. и с 4 декабря 2003 г. по 15 января 2004 г. Общее время экспозиции составляет чуть менее 1 миллиона секунд на 400 витках, с типичным временем экспозиции 1200 секунд. [10] Всего было получено 800 снимков ACS в течение 11,3 дней, по 2 на каждую орбиту, а наблюдение NICMOS длилось 4,5 дня. Все отдельные снимки ACS были обработаны и объединены Антоном Кёкемоером в единый набор научно полезных изображений, каждое с общим временем экспозиции от 134 900 до 347 100 секунд. Чтобы наблюдать все небо с такой же чувствительностью, HST нужно будет вести непрерывные наблюдения в течение миллиона лет. [12]

Наблюдения за HUDF с помощью САУ. [10]
КамераФильтрДлина волныОбщее время воздействияЭкспозиции
ACSF435W435 нм134880 с (56 витков)112
ACSF606W606 нм135,320 с (56 витков)112
ACSF775W775 нм347,110 с (144 витка)288
ACSF850LP850 нм346620 с (144 витка)288

Чувствительность ACS ограничивает его способность обнаруживать галактики с большим красным смещением примерно до 6. Глубокие поля NICMOS, полученные параллельно с изображениями ACS, в принципе могут быть использованы для обнаружения галактик с красным смещением 7 или выше, но им не хватало изображений видимого диапазона. аналогичная глубина. Они необходимы для идентификации объектов с большим красным смещением, поскольку они не должны быть видны в видимых диапазонах. Чтобы получить глубокие видимые снимки поверх параллельных полей NICMOS, была одобрена дополнительная программа HUDF05, которой было предоставлено 204 орбиты для наблюдения двух параллельных полей ( GO-10632 ). Ориентация HST была выбрана так, чтобы дальнейшие параллельные изображения NICMOS падали поверх основного поля UDF.

После установки WFC3 на телескопе Хаббл в 2009 году программа HUDF09 ( GO-11563 ) посвятила 192 орбиты наблюдениям трех полей, включая HUDF, с использованием недавно доступных инфракрасных фильтров F105W, F125W и F160W (которые соответствуют Y, J и H полосы ): [2]

Наблюдения за HUDF с WFC3
КамераФильтрДлина волныВремя воздействия
WFC3F105W1050 нм ± 15016 витков, 14 используемых
WFC3F125W1250 нм ± 15016 витков
WFC3F160 Вт1600 нм ± 15028 витков

Содержание [ править ]

Спиральная галактика UDF 423 (видимый свет)
Скрытый для видимого света, еще один объект над галактикой

HUDF - это самое глубокое изображение Вселенной из когда-либо сделанных и использовавшееся для поиска галактик, существовавших между 400 и 800 миллионами лет после Большого взрыва ( красное смещение от 7 до 12). [12] Несколько галактик в HUDF являются кандидатами на основании фотометрических красных смещений в число самых далеких астрономических объектов . Красный карлик UDF 2457 на расстоянии 59000 световых лет самая далекая звезда разрешаются HUDF. [13] звезда вблизи центра поля является USNO-A2.0 0600-01400432 с очевидной величиной от 18.95. [14][ нужен лучший источник ]

Поле отображаемого в ACS содержит более 10 000 объектов, большинство из которых являются галактики, многие на красных смещениях больше 3, и некоторые , которые , вероятно , имеют красное смещение между 6 и 7. [10] NICMOS измерения могут быть обнаружены галактики с красным смещением до 12. [12]

Научные результаты [ править ]

HUDF показал высокие темпы звездообразования на самых ранних стадиях формирования галактик , в течение миллиарда лет после Большого взрыва . [10] Это также позволило улучшить характеристики распределения галактик, их количества, размеров и светимости в разные эпохи, что помогло исследовать эволюцию галактик. [10] Было подтверждено, что галактики с большим красным смещением меньше и менее симметричны, чем галактики с меньшим красным смещением, что свидетельствует о быстрой эволюции галактик в первые пару миллиардов лет после Большого взрыва . [10]

Hubble eXtreme Deep Field [ править ]

Hubble eXtreme Deep Field (HXDF), сделанное в 2012 году.

Hubble eXtreme Deep Field (HXDF), выпущенный 25 сентября 2012 года, представляет собой изображение участка космоса в центре изображения Hubble Ultra Deep Field. Представляя в общей сложности два миллиона секунд (приблизительно 23 дня) времени экспонирования, полученного за 10 лет, изображение покрывает площадь 2,3 угловых минуты на 2 угловые минуты, [15] или примерно 80% площади HUDF. Это составляет примерно одну тридцать две миллионной части неба.

HXDF содержит около 5 500 галактик, самые старые из которых видны такими, какими они были 13,2 миллиарда лет назад. Яркость самых тусклых галактик составляет одну десятимиллиардную яркости того, что может видеть человеческий глаз. Красные галактики на изображении - это остатки галактик после крупных столкновений в пожилом возрасте. Многие из меньших галактик на изображении - очень молодые галактики, которые в конечном итоге превратились в большие галактики, подобные Млечному Пути и другим галактикам в нашем галактическом районе. [5]

  • Размер XDF по сравнению с размером Луны

  • Изображение HXDF показывает зрелые галактики на переднем плане, почти зрелые галактики от 5 до 9 миллиардов лет назад и протогалактики старше 9 миллиардов лет.

  • Воспроизвести медиа

    Видео (02:42) о том, как был сделан снимок Hubble eXtreme Deep Field.

См. Также [ править ]

  • Список глубоких полей
  • HUDF-JD2
  • UDF 2457 (звезда)
  • UDFj-39546284
  • UDFy-38135539

Ссылки [ править ]

  1. ^ "HubbleSite: Новости - Самый глубокий взгляд Хаббла на вселенную, открывающую невиданные ранее галактики" . hubblesite.org .
  2. ^ а б Р.Дж. Боувенс , Г.Д.Иллингворт, П.А. Оеш, М. Стиавелли, П. ван Доккум, М. Тренти, Д. Маги, И. Лаббе, М. Франкс, М. Каролло и В. Гонсалес (2009). «Открытие галактик z ~ 8 в HUDF из сверхглубоких наблюдений WFC3 / IR». Астрофизический журнал . 709 : L133 – L137. arXiv : 0909.1803 . Bibcode : 2010ApJ ... 709L.133B . DOI : 10.1088 / 2041-8205 / 709/2 / L133 . S2CID 118083736 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  3. ^ «HubbleSite: Категории - новости» . hubblesite.org .
  4. ^ «Иллюзия луны» . homepages.wmich.edu .
  5. ^ a b «Хаббл отправляется в крайность, чтобы собрать самый дальний вид Вселенной» . НАСА. 25 сентября 2012 . Проверено 26 сентября 2012 года .
  6. ^ «ПРЕСС-РЕЛИЗ МАК - Сделать самые глубокие изображения Хаббла еще глубже» . Instituto de Astrofísica de Canarias . 24 января 2019.
  7. ^ "Instituto de Astrofísica de Canarias - IAC - Образовательная программа" . www.iac.es . 24 января 2019 . Проверено 5 февраля 2019 года .
  8. ^ Мартинес-Ломбилья, Кристина; Ахлаги, Мохаммад; Кардиэль, Николас; Дорта, Антонио; Себриан, Мария; Гомес-Гихарро, Карлос; Альмагро, Родриго Такуро Сато Мартин де; Лумбрерас-Калле, Алехандро; Инфанте-Сайнс, Рауль (1 января 2019 г.). «Пропавший свет сверхглубокого поля Хаббла» . Астрономия и астрофизика . 621 : A133. arXiv : 1810.10298 . Bibcode : 2019A & A ... 621A.133B . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201834312 . ISSN 0004-6361 . S2CID 119232262 .  
  9. ^ Borlaff, Алехандро; Трухильо, Игнасио; Роман, Хавьер; Бекман, Джон Э .; Элише-Мораль, М. Кармен; Инфанте-Сайнс, Рауль; Лумбрерас, Алехандро; де Альмагро, Родриго Такуро Сато Мартин; Гомес-Гихарро, Карлос (январь 2019 г.). «Пропавший свет сверхглубокого поля Хаббла». Астрономия и астрофизика . 621 : A133. arXiv : 1810.10298 . Bibcode : 2019A & A ... 621A.133B . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201834312 . ISSN 0004-6361 . S2CID 119232262 .  
  10. ^ Б с д е е г ч я J Беквит, С.В.; и другие. (2006). "Сверхглубокое поле Хаббла". Астрономический журнал . 132 (5): 1729–1755. arXiv : astro-ph / 0607632 . Bibcode : 2006AJ .... 132.1729B . DOI : 10.1086 / 507302 . S2CID 119504137 . 
  11. ^ М. Стиавелли; SM Fall; Н. Панагия (2004). «Наблюдаемые свойства источников космологической реионизации». Астрофизический журнал . 600 (2): 508–519. arXiv : astro-ph / 0309835 . Bibcode : 2004ApJ ... 600..508S . DOI : 10.1086 / 380110 . S2CID 1176087 . 
  12. ^ a b c d "Самый глубокий вид Вселенной, сделанный Хабблом, раскрывает самые ранние галактики" (пресс-релиз). НАСА . 9 марта 2004 . Проверено 27 декабря 2008 года .
  13. ↑ Малхотра, Сангита. «Насколько может видеть Хаббл» (PDF) . Государственный университет Аризоны . Проверено 28 октября 2010 года .
  14. ^ "Выделите HUDF Center at 3 32 39,0 -27 47 29,1" . Викиски . Проверено 28 октября 2010 года .
  15. ^ «Хаббл отправляется в крайность, чтобы собрать самый дальний из всех видов Вселенной» . 25 сентября 2012 года архивации с оригинала на 6 октября 2013 года . Проверено 26 февраля 2014 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Сайт НАСА с анимацией
  • Изучение формирования галактик в ранней Вселенной - как первые галактики так быстро стали такими большими?
  • Масштабируемый интерактивный UDF с отображением 10000 галактик. Wikisky.org
  • Страница Hubblesite для изображения XDF
  • Проект XDF из обсерватории UCO / Lick
  • Сверхглубокое поле света и звука телескопа Хаббла на Астрономической картинке дня
  • ABYSS Hubble Ultra Deep Field