Ultragłębokie Pole Hubble'a oczami teleskopu ALMA

Ultragłębokie Pole Hubble'a zobrazowane przez ALMA
Dzięki sieci radioteleskopów ALMA dokonano najgłębszych w historii obserwacji wczesnego Wszechświata w zakresie fal milimetrowych. ALMA przez około 50 godzin patrzyła na obszar Ultragłębokiego Pola Hubble'a.

W roku 2004 opublikowano wyniki rekordowo głębokich obserwacji wykonanych przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a (HST). Teleskop przez wiele godzin wpatrywał się w jednej mały fragment nieba, aby dostrzec jak najwięcej galaktyk na krańcach obserwowalnego Wszechświata. Ten fragment nieba nazwano Ultragłębokim Polem Hubble’a (Hubble Ultra Deep Field), a w późniejszych latach badano go teleskopami pracującymi w innych zakresach długości fali elektromagnetycznej.

Astronomowie skierowali na Ultragłębokie Pole Hubble’a jeden z najnowszych instrumentów - sieć radioteleskopów ALMA. Skrawek nieba był obserwowany łącznie przez około 50 godzin. Jest to największa ilość czasu obserwacyjnego, jaki ALMA spędziła na jednym obszarze nieba.

Uzyskane wyniki opublikowano w serii artykułów, które ukazały się w „Astrophysical Journal” oraz „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. Prezentowano je także podczas konferencji "Half a Decade of ALMA" odbywającej się w Palm Springs w Kalifornii (USA).

Co ciekawego dostrzegła ALMA? Rozdzielczość obrazów była na tyle dobra, że naukowcom udało się powiązać obiekty widziane przez ALMA z galaktykami sfotografowanymi przez Teleskop Hubble'a. Wykryto praktycznie same galaktyki masywne oraz wykazano, że masa gwiazd w galaktyce jest najlepszym wskaźnikiem tempa procesów gwiazdotwórczych w bardzo odległym Wszechświecie.

„Jest to przełomowy rezultat. Po raz pierwszy dla głębokich zdjęć z Teleskopu Hubble’a, we właściwy sposób połączyliśmy obrazy w świetle widzialnym i ultrafioletowym z obrazami w dalekiej podczerwieni/na falach milimetrowych z ALMA” - uważa Jim Dunlop z University of Edinburgh (Wielka Brytania), główny autor jednej z publikacji.

Drugi zespół badawczy, którym kierowali Manuel Aravena z Núcleo de Astronomía, Universidad Diego Portales, Santiago, Chile oraz Fabian Walter z Max Planck Institute for Astronomy w Heidelbergu, Niemcy postanowił przeprowadzić jeszcze głębsze badania na około jednej szóstej powierzchni Głębokiego Pola Hubble'a. Naukowcy poszukiwali chłodnego gazu we wczesnych Wszechświecie i dzięki swoim badaniom odkryli populację galaktyk, która nie była znana z innych głębokich przeglądów nieba. Powodem jej ukrywania się jest fakt, iż wielkie obszary gazu molekularnego napędzające aktywność gwiazdotwórczą galaktyk trudno jest dostrzec za pomocą HST, natomiast ALMA udało się dostrzec galaktyki bogate w tlenek węgla wskazujący obecność obszarów gotowych do procesów gwiazdotwórczych.

"Nowe wyniki ALMA wskazują na gwałtowny wzrost zawartości gazu w galaktykach gdy patrzymy coraz dalej wstecz w czasie. Ten rosnący składnik gazowy jest prawdopodobnie przyczyną znacznego wzrostu tempa procesów gwiazdotwórczych podczas szczytowej epoki formowania się galaktyk, około 10 miliardów lat temu” wskazuje  Manuel Aravena.

To jednak z pewnością nie koniec odkryć, bowiem planowana jest jeszcze dłuższa - aż 150-godzinna - kampania obserwacyjna Głębokiego Pola Hubble'a przy pomocy sieci radioteleskopów ALMA.

Więcej informacji:

Źródło: ESO

Na zdjęciu:
Połączenie zdjęcia z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a (zielony/niebieski) z obrazem z ALMA (pomarańczowy, obiekty oznaczono okręgami). Źródło:
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/NASA/ESA/J. Dunlop et al., S. Beckwith (STScI) oraz HUDF Team.