Atlas Galaktyk Siena będzie nieocenionym narzędziem do badań nad formowaniem się i ewolucją galaktyk, falami grawitacyjnymi, ciemną materią i strukturą Wszechświata.
Mapowanie nocnego nieba jest nieodzowne dla poznania naszego Wszechświata. Teraz zarówno naukowcy, jak i astronomowie amatorzy mają dostęp do nowego atlasu – Siena Galaxy Atlas (SGA), który zawiera szczegółowe informacje o ponad 380 tysiącach galaktyk. Ten zbiór danych dostarcza precyzyjnych pomiarów lokalizacji, kształtów i rozmiarów dużych pobliskich galaktyk. Może przynieść znaczące korzyści w przyszłych badaniach astronomicznych i jest dostępny online dla każdego. Badania zostały opublikowane w „Astrophysical Journal Supplement”.
Atlas Galaktyk Siena zawiera dane z trzech badań przeprowadzonych w latach 2014–2017, znanych jako DESI Legacy Survey. Celem tych obserwacji było zidentyfikowanie celów galaktycznych dla Instrumentu Spektroskopowego Ciemnej Energii (DESI), który jest częścią międzynarodowego projektu zarządzanego przez Laboratorium Narodowe Lawrence Berkeley Departamentu Energii (Berkeley Lab). Dane zostały zebrane w dwóch obserwatoriach: Międzyamerykańskim Obserwatorium Cerro Tololo (CTIO) oraz Narodowym Obserwatorium Kitt Peak (KPNO) – oba należą do programu NOIRLab NSF. Dodatkowo, dane zostały również zebrane w Steward Observatory Uniwersytetu Arizony.
Światło z dużych pobliskich galaktyk może wpływać na nasze obserwacje odległego Wszechświata; musimy je zatem dokładnie zmierzyć, aby móc zrozumieć i wyjaśnić tajemniczą siłę, jaką jest ciemna energia. To właśnie ta siła przyspiesza ekspansję naszego Wszechświata – powiedział David Schlegel, badacz z Berkeley Lab i współkierujący jednym z badań DESI Legacy Survey. Dlatego jednym z głównych celów atlasu było skatalogowanie, modelowanie i w miarę możliwości odejmowanie światła pochodzącego od tych pobliskich galaktyk od naszych obserwacji DESI – i udało nam się to osiągnąć. Uzyskaliśmy również szczegółowy obraz pobliskich galaktyk, który jest przydatny w wielu innych aspektach.
Zarejestrowano obrazy w zakresie optycznym i podczerwonym, aby stworzyć mapę obszaru o powierzchni 20 tysięcy stopni kwadratowych – co stanowi niemal połowę nocnego nieba. Dzięki temu SGA jest jednym z największych przeglądów galaktyk. Dane zgromadzone w SGA nie tylko obejmują ogromną liczbę obiektów, ale także osiągają nowy poziom dokładności. Atlas stanowi także pierwsze źródło danych, które dostarcza informacji na temat profili jasności galaktyk.
Duże pobliskie galaktyki są niezwykle ważne, ponieważ umożliwiają nam przeprowadzenie badań bardziej szczegółowych niż w przypadku jakichkolwiek innych galaktyk we Wszechświecie; są naszymi kosmicznymi sąsiadami – powiedział John Moustakas, profesor fizyki na Siena College. Są nie tylko niesamowicie piękne, ale stanowią również klucz do zrozumienia procesów formowania i ewolucji galaktyk, w tym naszej własnej Drogi Mlecznej.
Atlas jest wynikiem wielowiekowych wysiłków mających na celu stworzenie mapy nocnego nieba. Jednym z kultowych osiągnięć był opublikowany w 1888 roku przez Johna Louisa Emila Dreyera Catalogue des Nébuleuses et des Amas d'Étoiles (Nowy Ogólny Katalog Mgławic i Gromad Gwiazd). W 1991 roku astronomowie stworzyli Trzeci Referencyjny Katalog Jasnych Galaktyk (RC3). W ciągu ostatnich dwóch dekad opublikowano kilka innych wartościowych atlasów galaktyk, ale większość z nich opierała się na pomiarach fotograficznych zawartych w RC3 lub nie obejmowała dużej liczby galaktyk. Nowy atlas, przy którego tworzeniu korzystano z cyfrowych obrazów zarejestrowanych przy użyciu wyjątkowo czułych instrumentów, stanowi znaczny postęp zarówno pod względem jakości danych, jak i ich kompletności.
Poprzednie kompilacje galaktyk miały problemy z nieprawidłowymi pozycjami, rozmiarami i kształtami galaktyk, a także prezentowały obiekty, które nie były galaktykami, ale gwiazdami lub artefaktami – powiedział Arjun Dey, astronom z NOIRLab i współprowadzący przegląd DESI Legacy Survey. Nowy atlas rozwiązuje te problemy dla znacznej części nieba. Zapewnia również najbardziej precyzyjne pomiary jasności galaktyk, czego wcześniej nie udało nam się wiarygodnie osiągnąć dla próbki tej wielkości.
Ten wszechstronny zasób będzie mieć duży wpływ na postęp w wielu dziedzinach astronomii i astrofizyki, pomagając naukowcom znaleźć najlepsze próbki galaktyk do skoncentrowania swoich obserwacji – np. SGA poprawi nasze zrozumienie różnic w procesach formowania się gwiazd w różnych galaktykach, odkrywając wzorce i zależności. Będzie również przyczyniać się do głębszego badania procesów fizycznych, które wpływają na różnorodne morfologie galaktyk, oraz do zrozumienia związku między rozmieszczeniem galaktyk a rozprzestrzenianiem się ciemnej materii we Wszechświecie. Jako mapa nieba SGA będzie również pomocny w identyfikowaniu źródeł sygnałów przejściowych, takich jak fale grawitacyjne, co pozwoli nam lepiej zrozumieć zdarzenia, które je wytwarzają.
Wybór 42 galaktyk Atlasu Galaktyk Siena ilustruje szeroką gamę typów, rozmiarów, kolorów, struktur wewnętrznych i środowisk galaktyk w SGA. Źródło: J. Moustakas i inni.
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
Źródło: Berkeley Lab
Na ilustracji: NGC 520 to jedna z największych i najjaśniejszych galaktyk w Atlasie Galaktyk Siena. Składa się z dwóch galaktyk dyskowych, które ostatecznie połączą się w jeden masywny układ. Źródło: NSF/AURA/NOIRLab/T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF’s NOIRLab) & M. Zamani (NSF’s NOIRLab)
