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VLT
Detaillierter Blick ins Hubble Ultra Deep Field
Redaktion / Pressemitteilung Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP)
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30. November 2017

Die Deep-Field-Aufnahmen, die vom Weltraumteleskop Hubble erstellt wurden, gelten als bahnbrechender Blick in die Anfangszeit des Universums. Jetzt haben Astronomen mit dem Instrument MUSE am Very Large Telescope die Region des Hubble Ultra Deep Field ins Visier genommen und Eigenschaften von 1600 Galaxien bestimmt. 72 Systeme hatte selbst Hubble übersehen.

MUSE

Das Hubble Ultra Deep Field wie es das Instrument MUSE am Very Large Telescope sieht.  Bild: ESO / MUSE HUDF Collaboration  [Großansicht]

Astronominnen und Astronomen haben mit dem MUSE-Instrument am Very Large Telescope der ESO in Chile das Hubble Ultra Deep Field in den Blick genommen und die Entfernungen sowie Eigenschaften von 1600 sehr lichtschwachen Galaxien gemessen – darunter von 72 nie zuvor beobachteten Systemen. "Die MUSE-Daten haben zum ersten Mal eine systematische Untersuchung der Bewegung von Sternen in Galaxien im frühen Universum ermöglicht", erklärt Davor Krajnović vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP), einer der beteiligten Wissenschaftler. "Unsere Resultate zeigen, dass reguläre Sternbewegungen, die für die Sternentstehungsgalaxien im heutigen Universum typisch sind, bereits vor etwa sechs Milliarden Jahren etabliert waren."

Das MUSE-Team beobachtete das Hubble Ultra Deep Field (HUDF), eine sehr gut erforschte Himmelsregion im südlichen Sternbild Chemischer Ofen (Fornax). Die Forscherinnen und Forscher sammelten präzise spektroskopische Informationen von 1600 Galaxien. Das sind zehnmal so viele Galaxien wie in den vergangenen zehn Jahren mit bodengebundenen Teleskopen in diesem Feld untersucht wurden.

Die originalen HUDF-Bilder, die mit dem Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen wurden, waren zum Zeitpunkt ihrer Veröffentlichung im Jahr 2004 bahnbrechend in dem Bereich der tiefen Himmelsaufnahmen. Trotz der Tiefe der Hubble-Beobachtungen hat MUSE nun – abgesehen von vielen weiteren Ergebnissen – 72 Galaxien zu Tage gefördert, die nie zuvor in diesem kleinen Bereich des Himmels beobachtet wurden. Die MUSE-Daten liefern einen neuen Blick auf dunkle, sehr weit entfernte Galaxien, die wir zu einem Zeitpunkt sehen, als das Universum vor gut 13 Milliarden Jahren gerade erst entstanden war.

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Das Instrument hat in dem bereits gut untersuchten Gebiet Galaxien entdeckt, die 100 Mal lichtschwächer sind als jene in früheren Untersuchungen, was unser Verständnis über Galaxien jeden Alters verbessern wird. "Mit MUSE haben wir viele sehr lichtschwache und kleine Galaxien entdeckt – sogar mehr, als wir erwartet hatten", sagt Lutz Wisotzki, Projektwissenschaftler für MUSE am AIP. "Die kombinierte ultraviolette Strahlung von diesen leuchtschwachen Galaxien hat das Universum, wie wir es kennen, entscheidend geprägt."

Bei den 72 neu entdeckten Galaxien handelt es sich um sogenannte Lyman-alpha-Emitter, die nur im Lyman-alpha-Licht, der hellsten Linie von Wasserstoffgas, leuchten. Diese Objekte konnten nur entdeckt werden, weil MUSE das Licht nach Farben bzw. Wellenlängen auflöst. Auf tiefen Direktaufnahmen wie von Hubble bleiben sie jedoch unsichtbar. Ein weiteres wichtiges Ergebnis der Untersuchungen war der systematische Nachweis von leuchtenden Wasserstoffhalos um Galaxien im frühen Universum, was Astronomen eine neue und vielversprechende Möglichkeit bietet, zu untersuchen, wie Materie in frühe Galaxien hinein- und herausströmt.

Die Daten ermöglichten auch die Erforschung der Rolle lichtschwacher Galaxien während der kosmischen Reionisation, die nur 380.000 Jahre nach dem Urknall stattfand, der Galaxienverschmelzungsrate im jungen Universum, von galaktischen Winden, Sternentstehung sowie die Kartierung der Bewegung von Sternen im frühen Universum.

MUSE ist ein Integralfeld-Spektrograf, der am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) im Einsatz ist. MUSE deckt den sichtbaren bis nahen infraroten Bereich ab und kann gleichzeitig Tausende von Spektren von ganzen Himmelsregionen aufnehmen sowie aus diesen Daten Bilder rekonstruieren. MUSE ist eines der erfolgreichsten und gefragtesten Instrumente am VLT.

"Die spektroskopische Durchmusterung war einer der Hauptgründe dafür, MUSE zu bauen", so Krajnović. "Der Beitrag des AIP war entscheidend, vom Bau des Instruments über die Entwicklung der Datenreduktions-Software bis hin zur wissenschaftlichen Auswertung und Publikationen."

Die Beobachtungen und die daraus bislang vorliegenden Erkenntnisse sind in zehn Fachartikeln veröffentlicht, die in einer Sonderausgabe der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics erschienen sind.

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Detaillierter Blick von MUSE ins Hubble Ultra Deep Field. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
VLT: MUSE für Einblick in Galaxienentwicklung - 11. Juli 2005
Hubble: Der tiefste Blick ins All - 10. März 2004
Links im WWW
Sonderausgabe zum HUDF/MUSE in Astronomy & Astrophysics
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam
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