Ett internationellt team av forskare släppte idag den största nära-infraröda bilden som någonsin tagits av NASA:s rymdteleskop Hubble, vilket gör det möjligt för astronomer att kartlägga de stjärnbildande områdena i universum och lära sig hur de tidigaste, mest avlägsna galaxerna uppstod. Med namnet 3D-DASH kommer denna högupplösta undersökning att tillåta forskare att hitta sällsynta objekt och mål för uppföljande observationer med det nyligen lanserade rymdteleskopet James Webb (JWST) under dess decennier långa uppdrag.

Ett förtryck av artikeln som ska publiceras i The Astrophysical Journal är tillgänglig på arXiv.

"Sedan det lanserades för mer än 30 år sedan har rymdteleskopet Hubble lett en renässans i studiet av hur galaxer har förändrats under de senaste 10 miljarderna av universum", säger Lamiya Mowla, Dunlap-stipendiat vid fakulteten för konst och konst. Science's Dunlap Institute for Astronomy &Astrophysics vid University of Toronto och huvudförfattare till studien. "3D-DASH-programmet utökar Hubbles arv inom bredare bildbehandling så att vi kan börja reda ut galaxernas mysterier bortom våra egna."

För första gången ger 3D-DASH forskare en komplett nära-infraröd undersökning av hela COSMOS-fältet, ett av de rikaste datafälten för extragalaktiska studier bortom Vintergatan. Eftersom den längsta och rödaste våglängden som observerats med Hubble – precis förbi det som är synligt för det mänskliga ögat – betyder nära-infrarött att astronomer bättre kan se de tidigaste galaxerna som är längst bort.

Astronomer behöver också söka i ett stort område på himlen för att hitta sällsynta föremål i universum. Fram tills nu var en så stor bild bara tillgänglig från marken och led av dålig upplösning, vilket begränsade vad som kunde observeras. 3D-DASH kommer att hjälpa till att identifiera unika fenomen som universums mest massiva galaxer, högaktiva svarta hål och galaxer på randen av att kollidera och smälta samman till en.

"Jag är nyfiken på monstergalaxer, som är de mest massiva i universum som bildas av sammanslagningar av andra galaxer. Hur växte deras strukturer och vad drev förändringarna i deras form?" säger Mowla, som började arbeta med projektet 2015 medan han studerade vid Yale University. "Det var svårt att studera dessa extremt sällsynta händelser med hjälp av befintliga bilder, vilket är det som motiverade utformningen av denna stora undersökning."

För att avbilda en så vidsträckt del av himlen använde forskarna en ny teknik med Hubble känd som Drift And SHIft (DASH). DASH skapar en bild som är åtta gånger större än Hubbles standardsynfält genom att ta flera bilder som sedan sys ihop till en mastermosaik, på samma sätt som att ta en panoramabild på en smartphone.

DASH tar också bilder snabbare än den vanliga tekniken, tar åtta bilder per Hubbles bana istället för en bild, vilket på 250 timmar uppnår vad som tidigare skulle ha tagit 2 000 timmar.

"3D-DASH lägger till ett nytt lager av unika observationer inom COSMOS-fältet och är också en språngbräda till det kommande decenniets rymdundersökningar", säger Ivelina Momcheva, chef för datavetenskap vid Max Planck Institute for Astronomy och huvudutredare för studie. "Det ger oss en tjuvtitt på framtida vetenskapliga upptäckter och tillåter oss att utveckla nya tekniker för att analysera dessa stora datamängder."

3D-DASH täcker en total yta som är nästan sex gånger så stor som månen på himlen sett från jorden. Det här rekordet kommer sannolikt att förbli obrutet av Hubbles efterträdare JWST, som istället är byggd för känsliga närbilder för att fånga fina detaljer på ett litet område. Det är den största nära-infraröda bilden av himlen som är tillgänglig för astronomer fram till nästa generations teleskop lanseras under nästa decennium, som Nancy Grace Roman Space Telescope och Euclid.

Tills dess kan både professionella astronomer och amatörstjärnskådare utforska himlen med hjälp av en interaktiv onlineversion av 3D-DASH-bilden skapad av Gabriel Brammer, professor vid Cosmic Dawn Center vid Niels Bohr Institutet, Köpenhamns universitet.

Hubble Space Telescope är ett projekt för internationellt samarbete mellan NASA och European Space Agency (ESA). NASA:s Goddard Space Flight Center sköter teleskopet i Greenbelt, Maryland. Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore, Maryland, bedriver Hubble-vetenskapsverksamhet. STScI drivs för NASA av Association of Universities for Research in Astronomy i Washington, D.C.

Hela bilden finns tillgänglig på Mikulski Archive for Space Telescopes. + Utforska vidare

Hubble fångar ett märkligt par spiralgalaxer