Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà thiên văn học đã tập hợp ‘cuốn sách lịch sử’ thiên hà lớn nhất và toàn diện nhất vào một hình ảnh duy nhất, sử dụng các quan sát trong 16 năm từ Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA.
Các nhà thiên văn học đã tập hợp “cuốn sách lịch sử” thiên hà lớn nhất và toàn diện nhất vào một hình ảnh duy nhất, sử dụng các quan sát trong 16 năm từ Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA.
Bức tranh khảm trên bầu trời sâu thẳm, được tạo ra từ gần 7.500 lần phơi sáng riêng lẻ, cung cấp một bức chân dung rộng lớn về vũ trụ xa xôi, chứa 265.000 thiên hà trải dài qua 13,3 tỷ năm thời gian chỉ sau 500 triệu năm sau vụ nổ lớn. Các thiên hà mờ nhất và xa nhất chỉ bằng một phần mười phần trăm độ sáng của những gì mắt người có thể nhìn thấy. Lịch sử tiến hóa của vũ trụ cũng được ghi chép theo quan điểm sâu rộng này. Bức chân dung cho thấy các thiên hà thay đổi theo thời gian như thế nào, tự xây dựng để trở thành các thiên hà khổng lồ được nhìn thấy trong vũ trụ gần đó.
Nỗ lực đầy tham vọng này, được gọi là Trường di sản Hubble, cũng kết hợp các quan sát được thực hiện bởi một số khảo sát trường sâu Hubble, bao gồm Trường sâu eXtreme (XDF), góc nhìn sâu nhất về vũ trụ. Phạm vi bước sóng trải dài từ tia cực tím đến ánh sáng cận hồng ngoại, nắm bắt các tính năng chính của lắp ráp thiên hà theo thời gian.
“Bây giờ chúng tôi đã mở rộng hơn so với các cuộc khảo sát trước đây, chúng tôi đang thu hoạch nhiều thiên hà xa hơn trong bộ dữ liệu lớn nhất từng được Hubble sản xuất”, Garth Illingworth thuộc Đại học California, Santa Cruz, trưởng nhóm nghiên cứu lắp ráp hình ảnh cho biết. . “Một hình ảnh này chứa toàn bộ lịch sử về sự phát triển của các thiên hà trong vũ trụ, từ khi còn là ‘trẻ sơ sinh’ cho đến khi chúng lớn lên thành ‘người lớn’.
Không có hình ảnh sẽ vượt qua cái này cho đến khi kính viễn vọng không gian trong tương lai được phóng. “Chúng tôi đã kết hợp bức tranh khảm này như một công cụ được sử dụng bởi chúng tôi và bởi các nhà thiên văn học khác,” Illingworth nói thêm. “Kỳ vọng là cuộc khảo sát này sẽ dẫn đến một sự hiểu biết sâu sắc hơn, sâu sắc hơn và sâu sắc hơn về sự tiến hóa của vũ trụ trong những năm tới.”
Hình ảnh mang lại một danh mục khổng lồ các thiên hà xa xôi. “Các phép đo độ phân giải cao tinh tế như vậy của nhiều thiên hà trong danh mục này cho phép một loạt các nghiên cứu ngoài vũ trụ”, nhà nghiên cứu chính của danh mục Kinda Whitaker của Đại học Connecticut, nói trong Storrs. “Thông thường, các loại khảo sát này đã mang lại những khám phá không lường trước được, có tác động lớn nhất đến sự hiểu biết của chúng ta về sự tiến hóa của thiên hà.”
Các thiên hà là “điểm đánh dấu không gian”, như nhà thiên văn học Edwin Hubble từng mô tả về chúng cách đây một thế kỷ. Các thiên hà cho phép các nhà thiên văn học theo dõi sự giãn nở của vũ trụ, đưa ra manh mối về vật lý cơ bản của vũ trụ, cho thấy khi các nguyên tố hóa học bắt nguồn và tạo điều kiện cho sự xuất hiện của hệ mặt trời và sự sống của chúng ta.
Chế độ xem rộng hơn này chứa khoảng 30 lần nhiều thiên hà như trong các trường sâu trước đó. Bức chân dung mới, một bức tranh khảm gồm nhiều ảnh chụp nhanh, bao phủ gần như chiều rộng của Mặt trăng đầy đủ. XDF, xâm nhập sâu hơn vào không gian so với tầm nhìn rộng hơn này, nằm ở khu vực này, nhưng nó chiếm chưa đến một phần mười đường kính của Mặt trăng đầy đủ. Trường Di sản cũng khám phá một sở thú của các vật thể bất thường. Nhiều trong số chúng là tàn dư của “xác tàu hỏa”, một thời trong vũ trụ sơ khai khi các thiên hà nhỏ, nhỏ va chạm và hợp nhất với các thiên hà khác.
Lắp ráp tất cả các quan sát là một nhiệm vụ to lớn. Hình ảnh bao gồm công việc tập thể của 31 chương trình Hubble của các nhóm nhà thiên văn học khác nhau. Hubble đã dành nhiều thời gian cho khu vực nhỏ bé này hơn bất kỳ khu vực nào khác trên bầu trời, tổng cộng hơn 250 ngày, chiếm gần ba phần tư của một năm.
“Mục tiêu của chúng tôi là tập hợp tất cả 16 năm phơi sáng thành một hình ảnh di sản”, Dan Magee, thuộc Đại học California, Santa Cruz, trưởng nhóm xử lý dữ liệu của nhóm giải thích. “Trước đây, hầu hết các phơi nhiễm này không được kết hợp theo một cách nhất quán mà bất kỳ nhà nghiên cứu nào cũng có thể sử dụng. Các nhà thiên văn học có thể chọn dữ liệu trong Trường Di sản mà họ muốn và làm việc ngay lập tức, trái ngược với việc phải thực hiện một số lượng lớn giảm dữ liệu trước khi tiến hành phân tích khoa học. “
Hình ảnh, cùng với các phơi sáng riêng lẻ tạo nên góc nhìn mới, có sẵn cho cộng đồng thiên văn học trên toàn thế giới thông qua Lưu trữ Mikulski cho Kính viễn vọng Không gian (MAST). MAST, một cơ sở dữ liệu trực tuyến về dữ liệu thiên văn từ Hubble và các nhiệm vụ khác của NASA, được đặt tại Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian ở Baltimore, Maryland.
Kính thiên văn vũ trụ Hubble đã đi một chặng đường dài trong việc lấy các “mẫu lõi” sâu hơn của vũ trụ xa xôi. Sau khi Hubble ra mắt vào năm 1990, các nhà thiên văn học đã tranh luận liệu có đáng để dành một phần thời gian của kính viễn vọng để thực hiện một “cuộc thám hiểm câu cá” để tiếp xúc rất lâu với một mảnh trời nhỏ dường như trống rỗng. Hình ảnh Hubble Deep Field kết quả vào năm 1995 đã chụp được hàng ngàn thiên hà không nhìn thấy được trong một điểm. Nỗ lực táo bạo là một minh chứng mang tính bước ngoặt và một bằng chứng xác định khái niệm đặt nền tảng cho hình ảnh trường sâu trong tương lai. Vào năm 2002, Máy ảnh khảo sát nâng cao của Hubble đã đi sâu hơn nữa để khám phá 10.000 thiên hà trong một ảnh chụp nhanh. Các nhà thiên văn học đã sử dụng các mức phơi sáng được chụp bởi Máy ảnh trường rộng 3 (WFC3) của Hubble, được cài đặt vào năm 2009, để lắp ráp ảnh chụp nhanh Trường sâu eXtreme vào năm 2012.
Hình ảnh khảm mới này là hình ảnh đầu tiên trong một loạt các hình ảnh của Hubble Legacy Field. Nhóm nghiên cứu đang thực hiện một bộ ảnh thứ hai, tổng cộng hơn 5.200 lần phơi sáng Hubble, ở một khu vực khác trên bầu trời. Trong tương lai, các nhà thiên văn học hy vọng sẽ mở rộng phạm vi đa bước sóng trong các hình ảnh di sản để bao gồm dữ liệu hồng ngoại bước sóng dài hơn và quan sát tia X năng lượng cao từ hai Đài quan sát vĩ đại khác của NASA, Kính viễn vọng Không gian Spitzer và Đài quan sát tia X Chandra.
Số lượng lớn các thiên hà trong hình ảnh Di sản cũng là mục tiêu chính cho các kính viễn vọng trong tương lai. “Điều này thực sự sẽ tạo tiền đề cho Kính viễn vọng hồng ngoại trường rộng theo kế hoạch của NASA (WFIRST)”, Illingworth nói. “Trường Di sản là một đường dẫn cho WFIRST, nó sẽ chụp một hình ảnh lớn hơn 100 lần so với một bức ảnh Hubble thông thường. Chỉ trong ba tuần quan sát của WFIRST, các nhà thiên văn sẽ có thể lắp ráp một trường sâu hơn nhiều và lớn hơn gấp đôi so với Trường kế thừa Hubble. “
Ngoài ra, Kính viễn vọng Không gian James Webb sắp tới của NASA sẽ cho phép các nhà thiên văn học tiến sâu hơn vào lĩnh vực di sản để tiết lộ cách các thiên hà trẻ sơ sinh thực sự phát triển. Vùng phủ sóng hồng ngoại của Webb sẽ vượt ra ngoài giới hạn của Hubble và Spitzer để giúp các nhà thiên văn xác định các thiên hà đầu tiên trong vũ trụ.
Kính thiên văn vũ trụ Hubble là một dự án hợp tác quốc tế giữa NASA và ESA (Cơ quan vũ trụ châu Âu). Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland, quản lý kính viễn vọng. Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian (STScI) ở Baltimore, Maryland, tiến hành các hoạt động khoa học của Hubble. STScI được vận hành cho NASA bởi Hiệp hội các trường đại học nghiên cứu về thiên văn học ở Washington, DC
Video: https://www.youtube.com/watch?v=99uWHUQ-dC0
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Trung tâm bay không gian NASA / Goddard . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.