Miljarden hemellichamen onthuld in gigantische survey van de Melkweg

[univers]

NSF's NOIRLAb geeft kolossale astronomische data tapestry vrij die de grootsheid van onze Melkweg in ongekend detail laat zien


Astronomen hebben een gigantisch overzicht van het galactische vlak van de Melkweg vrijgegeven. De nieuwe dataset bevat maar liefst 3,32 miljard hemellichamen - misschien wel de grootste catalogus tot nu toe. De gegevens voor dit ongekende onderzoek zijn genomen met de Dark Energy Camera, gebouwd door het Amerikaanse ministerie van Energie, op het Cerro Tololo Inter-American Observatory van de NSF in Chili, een programma van NOIRLab.

Het Melkwegstelsel bevat honderden miljarden sterren, glinsterende stervormingsgebieden en torenhoge donkere wolken van stof en gas. Het in beeld brengen en catalogiseren van deze objecten voor studie is een gigantische taak, maar een onlangs vrijgegeven astronomische dataset, bekend als de tweede data-release van de Dark Energy Camera Plane Survey ( DECaPS2 ), onthult een duizelingwekkend aantal van deze objecten in ongekend detail. De DECaPS2-enquête, die twee jaar in beslag nam en meer dan 10 terabyte aan gegevens opleverde van 21.400 individuele blootstellingen, identificeerde ongeveer 3,32 miljard objecten - misschien wel de grootste dergelijke catalogus die tot nu toe is samengesteld. Astronomen en het publiek kunnen de dataset hier bekijken .

Deze ongekende verzameling werd vastgelegd door het Dark Energy Camera (DECam) -instrument op de Víctor M. Blanco 4-meter telescoop bij Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) , een programma van NSF's NOIRLab. CTIO is een constellatie van internationale astronomische telescopen bovenop Cerro Tololo in Chili op een hoogte van 2200 meter (7200 voet). CTIO's hoge uitkijkpunt geeft astronomen een ongeëvenaard uitzicht op het zuidelijk halfrond van de hemel, waardoor DECam het zuidelijke galactische vlak zo gedetailleerd kon vastleggen.

DECaPS2 is een overzicht van het vlak van de Melkweg, gezien vanaf de zuidelijke hemel, genomen op optische en nabij-infrarode golflengten. De eerste schat aan gegevens van DECaPS werd vrijgegeven in 2017, en met de toevoeging van de nieuwe gegevensrelease beslaat het onderzoek nu 6,5% van de nachtelijke hemel en beslaat het maar liefst 130 graden in lengte. Hoewel het misschien bescheiden klinkt, komt dit overeen met 13.000 keer het hoekoppervlak van de volle maan.


Ter referentie: een afbeelding met een lage resolutie van de DECaPS2-gegevens wordt over een afbeelding gelegd die de volle lucht laat zien. Het callout-venster is een weergave met volledige resolutie van een klein deel van de DECaPS2-gegevens. Credit:DECaPS2/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/E. Slawik

De DECaPS2-dataset is beschikbaar voor de hele wetenschappelijke gemeenschap en wordt gehost door NOIRLab's Astro Data Lab , dat deel uitmaakt van het Community Science and Data Center . Interactieve toegang tot de beeldvorming met pannen/zoomen in een webbrowser is beschikbaar via de Legacy Survey Viewer , de World Wide Telescope en Aladin .

De meeste sterren en stof in de Melkweg bevinden zich in de schijf - de heldere band die zich over deze afbeelding uitstrekt - waarin de spiraalarmen liggen. Hoewel deze overvloed aan sterren en stof zorgt voor prachtige beelden, maakt het ook het galactische vlak een uitdaging om te observeren. De donkere sliertjes stof die door deze afbeelding heen kronkelen, absorberen sterlicht en verduisteren zwakkere sterren volledig, en het licht van diffuse nevels verstoort elke poging om de helderheid van individuele objecten te meten. Een andere uitdaging komt voort uit het enorme aantal sterren, die elkaar in het beeld kunnen overlappen en het moeilijk maken om individuele sterren van hun buren te onderscheiden.

Ondanks de uitdagingen doken astronomen in het galactische vlak om onze Melkweg beter te begrijpen. Door te observeren op nabij-infrarode golflengten, konden ze langs veel van het lichtabsorberende stof turen. De onderzoekers gebruikten ook een innovatieve benadering van gegevensverwerking , waardoor ze de achtergrond achter elke ster beter konden voorspellen. Dit hielp om de effecten van nevels en dichtbevolkte sterrenvelden op zulke grote astronomische beelden te verminderen, waardoor de uiteindelijke catalogus van verwerkte gegevens nauwkeuriger was.

"Een van de belangrijkste redenen voor het succes van DECaPS2 is dat we simpelweg wezen naar een regio met een buitengewoon hoge dichtheid aan sterren en voorzichtig waren met het identificeren van bronnen die bijna boven elkaar verschijnen", zegt Andrew Saydjari , een afgestudeerde student aan Harvard University, onderzoeker bij het Centrum voor Astrofysica | Harvard & Smithsonian en hoofdauteur van het artikel. "Hierdoor konden we de grootste dergelijke catalogus ooit produceren met een enkele camera, in termen van het aantal waargenomen objecten."


Dit beeld, boordevol sterren en donkere stofwolken, is een klein uittreksel — slechts een speldenprik — van de volledige Dark Energy Camera Plane Survey (DECaPS2) van de Melkweg. De nieuwe dataset bevat maar liefst 3,32 miljard hemellichamen - misschien wel de grootste catalogus tot nu toe. De gegevens voor dit ongekende onderzoek zijn genomen met de door het Amerikaanse ministerie van Energie vervaardigde donkere energiecamera op het Cerro Tololo Inter-American Observatory van de NSF in Chili, een programma van NOIRLab. Credit:DECaPS2/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA

"In combinatie met beelden van Pan-STARRS 1 , vervolledigt DECaPS2 een 360-graden panoramisch beeld van de schijf van de Melkweg en bereikt bovendien veel zwakkere sterren", zegt Edward Schlafly, een onderzoeker bij het door AURA beheerde Space Telescope Science Institute en een co -auteur van het artikel dat DECaPS2 beschrijft, gepubliceerd in het Astrophysical Journal Supplement . "Met dit nieuwe onderzoek kunnen we de driedimensionale structuur van de sterren en het stof in de Melkweg ongekend gedetailleerd in kaart brengen."

"Sinds mijn werk aan de Sloan Digital Sky Survey twee decennia geleden, ben ik op zoek geweest naar een manier om betere metingen te doen bovenop complexe achtergronden", zegt Douglas Finkbeiner , een professor aan het Center for Astrophysics, co-auteur van de paper , en hoofdonderzoeker achter het project. "Dit werk heeft dat en meer bereikt!"

“Dit is een behoorlijk technisch hoogstandje. Stel je een groepsfoto voor van meer dan drie miljard mensen en elk individu is herkenbaar!” zegt Debra Fischer, divisiedirecteur van Astronomical Sciences bij NSF. “Astronomen zullen zich de komende decennia verdiepen in dit gedetailleerde portret van meer dan drie miljard sterren in de Melkweg. Dit is een fantastisch voorbeeld van wat partnerschappen tussen federale agentschappen kunnen bereiken.”

DECam is oorspronkelijk gebouwd om de Dark Energy Survey uit te voeren, die tussen 2013 en 2019 werd uitgevoerd door het Department of Energy en de Amerikaanse National Science Foundation.


Credit: DECaPS2/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/E. Slawik

https://noirlab.edu/public/news/noirlab2301/?lang

[univers]