Національна дослідницька лабораторія оптичної та інфрачервоної астрономії США (National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory, NOIRLab NSF) оприлюднила колосальний обсяг астрономічних даних — цей «гобелен» демонструє велич нашого Молочного Шляху з безпрецедентними подробицями.
Астрономи опублікували результати величезного огляду галактичної площини Молочного Шляху. Це новий набір даних про 3,32 мільярда небесних об’єктів. Натепер він є, мабуть, найбільшим каталогом небесних світил. Дані для цього безпрецедентного дослідження отримано в Міжамериканській обсерваторії Серро-Тололо Національного наукового фонду в Чилі за допомогою камери темної енергії, розробленої Міністерством енергетики США.
Галактика Молочний Шлях містить сотні мільярдів зір, ділянки зореутворення і темні хмари пилу та газу. Отримання зображень та каталогізація цих об’єктів для вивчення — важке завдання, але нещодавно опублікований набір астрономічних даних, відомий як другий випуск даних огляду площини камерою темної енергії (Dark Energy Camera Plane Survey, DECaPS2), показує приголомшливу кількість цих об’єктів у безпрецедентних деталях. Дослідження DECaPS2, на виконання якого знадобилося два роки і яке зібрало понад 10 терабайт даних за результатами 21 400 окремих експозицій, ідентифікувало приблизно 3,32 мільярда об’єктів. Це, можливо, найбільший такий каталог, досі укладений. Астрономи та громадськість можуть працювати з набором даних тут.
Цю безпрецедентну колекцію сфотографували інструментом Dark Energy Camera (DECam) на 4-метровому телескопі Віктора Бланко (Victor M. Blanco) в Міжамериканській обсерваторії Серро Тололо (Cerro Tololo Inter-American Observatory, CTIO), що працює під орудою NOIRLab NSF. CTIO — це мережа міжнародних астрономічних телескопів, розташованих на вершині Серро Тололо в Чилі на висоті 2200 метрів. Висока точка огляду CTIO дає астрономам неперевершений вид на південну небесну півкулю, що дало змогу за допомогою DECam оглянути південну частину площини Галактики з такими подробицями.
DECaPS2 — це огляд площини Молочного Шляху, який видно на південному небі, зроблений в оптичному та ближньому інфрачервоному діапазонах. Перший набір даних від DECaPS оприлюднено в 2017 році. Завдяки новим даним, тепер він охоплює 6,5% нічного неба і має приголомшливі 130 градусів у довжину. Хоча це може здатися скромним, але це в 13 000 разів більше площі видимого диска повного Місяця.
Набір даних DECaPS2 доступний для наукової спільноти. Його розміщено в лабораторії AstroData Lab NOIRLab, яка є частиною Центру обробки наукових даних (Community Science and Data Center). Інтерактивний доступ до зображення із масштабуванням у веб-браузері доступний із Legacy Survey Viewer, World Wide Telescope та Aladin.
Більшість зір і пилу в Молочному Шляху містяться в його диску, де розташовані спіральні рукави. Ця велика кількість зір і пилу створює гарні зображення, але водночас це також ускладнює спостереження за площиною Галактики. Темні вусики пилу, які пронизують це зображення, поглинають світло зір і повністю закривають тьмяніші з них, а світло від розсіяних туманностей заважає будь-яким спробам виміряти яскравість окремих об’єктів. Інша проблема виникає через величезну кількість зір, які можуть накладатися на зображенні та ускладнювати відокремлення окремих зір від їхніх сусідів.
Для порівняння. На цій світлині зображення з низькою роздільною здатністю даних DECaPS2 накладено на зображення всього неба. Вставка – це знімок невеликої частини даних DECaPS2 у повній роздільній здатності. Авторські права на зображення: DECaPS2/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/E. Slawik. Фото з сайту https://noirlab.edu.
Незважаючи на труднощі, астрономи заглибились у площину Галактики, щоб краще зрозуміти наш Молочний Шлях. Завдяки спостереженням на довжинах хвиль, близьких до інфрачервоного світла, вони змогли проникнути повз більшу частину пилу, що поглинає видиме світло. Дослідники також використали інноваційний підхід до обробки даних, який дозволив їм краще передбачити фон кожної зорі. Це допомогло пом’якшити вплив туманностей і переповнених зоряних полів на такі великі астрономічні зображення, забезпечивши точніший остаточний каталог оброблених даних.
«Одна з головних причин успіху DECaPS2 полягає в тому, що ми просто вказали на ділянку із надзвичайно високою щільністю зір і були обережні щодо виявлення джерел, які з’являються майже одне над одним», — сказав Ендрю Сайджарі (Andrew Saydjari), аспірант Гарвардського університету, науковий співробітник Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики і провідний автор статті. «Це дозволило нам створити найбільший каталог з подібних (за кількістю спостережуваних об’єктів) за допомогою однієї камери».
«У поєднанні із зображеннями Pan-STARRS 1, DECaPS2 завершує 360-градусний панорамний огляд диска Молочного Шляху та додатково визначає набагато тьмяніші зорі», — сказав Едвард Шлафлі (Edward Schlafly), дослідник Наукового інституту космічного телескопа, яким керує AURA, і співавтор статті з описом DECaPS2, опублікованої в Astrophysical Journal Supplement. «Завдяки цьому новому дослідженню ми можемо нанести на мапу тривимірну структуру зір і пилу Молочного Шляху в безпрецедентних деталях».
Це зображення, наповнене зорями і темними хмарами пилу, є невеликим фрагментом — отвір від уколу шпильки — огляду площини камерою темної енергії (Dark Energy Camera Plane Survey, DECaPS2). Новий набір даних містить приголомшливі 3,32 мільярда небесних об’єктів. Це, мабуть, найбільший натепер такий каталог. Дані для цього безпрецедентного дослідження були зібрані в Міжамериканській обсерваторії Серро Тололо Національного наукового фонду в Чилі за допомогою Камери темної енергії, виготовленої Департаментом енергетики США. Авторські права на зображення: DECaPS2/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA. Фото з сайту https://noirlab.edu.
«Починаючи з моєї роботи над Sloan Digital Sky Survey (Слоанівський цифровий огляд неба — Ред.) два десятиліття тому, я шукав спосіб робити кращі вимірювання на складному тлі», — сказав Дуглас Фінкбайнер (Douglas Finkbeiner), професор Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики, головний дослідник проєкту та співавтор статті. «Ця робота дала змогу досягти такої мети і навіть більше!»
«Це суттєве технічне досягнення. Уявіть собі групове фото понад трьох мільярдів людей, і кожну окрему людину можна впізнати!», — сказала Дебра Фішер (Debra Fischer), директор відділу астрономічних наук Національного наукового фонду. «Астрономи вивчатимуть цей докладний портрет понад трьох мільярдів зір у Молочному Шляху протягом десятиліть. Це фантастичний приклад того, чого може досягти партнерство між федеральними агентствами».
Камеру темної енергії було створено для дослідження темної енергії, яке Міністерство енергетики та Національний науковий фонд США виконали протягом 2013 — 2019 років.
За інф. з сайту https://noirlab.edu підготував Іван Крячко
