Am vergangenen Montag (27. Juni) begann an der Universität von Nottingham in Großbritannien das National Astronomy Meeting, das von der Royal Astronomy Society veranstaltet wird. Als eine der größten Fachkonferenzen in Europa (mit über 500 anwesenden Wissenschaftlern) bietet dieses jährliche Treffen Astronomen und Wissenschaftlern aus verschiedenen Bereichen die Gelegenheit, die neuesten Forschungsergebnisse vorzustellen.
Und von den vielen bisher gehaltenen Präsentationen stammte eine der aufregendsten von einem Forschungsteam der Fakultät für Physik und Astronomie der Universität Nottingham, das die neuesten Nahinfrarotbilder des Ultra Deep Survey (UDS) präsentierte. Sie waren nicht nur eine spektakuläre Serie von Bildern, sondern auch die bisher tiefste Sicht auf das Universum.
Die UDS-Umfrage, die 2005 begann, ist eines der fünf Projekte, aus denen sich die UKIRT Infrared Deep Sky Survey (UKIDSS) zusammensetzt. Für ihre Umfrage verlässt sich das UDS-Team auf die Weitfeldkamera (WFCAM) des britischen Infrarot-Teleskops in Mauna Kea, Hawaii. Mit einem Durchmesser von 3,8 Metern ist das UKIRT das zweitgrößte Teleskop der Welt für die Infrarotastronomie.
Wie Professor Omar Almaini, der Leiter des Forschungsteams der Universität Nottingham, dem Space Magazine per E-Mail erklärte:
„Das UDS ist bei weitem die tiefste Nahinfrarot-Vermessung über ein so großes, zusammenhängendes Gebiet (0,8 Quadratmeter). Es gibt nur eine ähnliche Umfrage, die als UltraVISTA bekannt ist. Es erstreckt sich über eine größere Fläche (1,5 m²), ist aber nicht ganz so tief. Zusammen sollten UDS und UltraVISTA die Studien des Universums mit hoher Rotverschiebung in den nächsten Jahren revolutionieren. “
Letztendlich ist es das Ziel von UDS, zu beleuchten, wie und wann sich Galaxien bilden, und ihre Entwicklung im Verlauf der letzten 13 Milliarden Jahre (ungefähr 820 Millionen Jahre nach dem Urknall) aufzuzeichnen. Seit über einem Jahrzehnt beobachtet das UDS wiederholt denselben Himmelsfleck und verlässt sich dabei auf optische und infrarote Bilder, um sicherzustellen, dass das Licht entfernter Objekte (das aufgrund der großen Entfernungen rotverschoben ist) erfasst werden kann.
"Sterne emittieren den größten Teil ihrer Strahlung bei optischen Wellenlängen, die bei hoher Rotverschiebung ins nahe Infrarot rot verschoben sind", sagte Almaini. „Nahinfrarot-Untersuchungen liefern daher die am wenigsten verzerrte Galaxienzählung im frühen Universum und die besten Messungen der Sternmasse. Tiefe optische Vermessungen erkennen nur Galaxien, die im ultravioletten Restbild hell sind, und sind daher gegen Galaxien gerichtet, die durch Staub verdeckt sind oder keine Sterne mehr bilden. “
Insgesamt hat das Projekt mehr als 1000 Stunden Expositionszeit angesammelt und über zweihundertfünfzigtausend Galaxien entdeckt, von denen mehrere hundert innerhalb der ersten Milliarden Jahre nach dem Urknall beobachtet wurden. Die endgültigen Bilder, die gestern veröffentlicht und auf dem Nationalen Astronomietreffen vorgestellt wurden, zeigten eine Fläche, die viermal so groß wie der Vollmond ist und eine beispiellose Tiefe aufweist.
Daten, die zuvor vom UDS-Projekt veröffentlicht wurden, haben bereits zu mehreren wissenschaftlichen Fortschritten geführt. Dazu gehören Untersuchungen der frühesten Galaxien im Universum nach dem Urknall, Messungen des zeitlichen Aufbaus von Galaxien und Untersuchungen der großräumigen Verteilung von Galaxien zur Messung des Einflusses dunkler Materie.
Mit dieser neuesten Version werden viele weitere erwartet, wobei Astronomen auf der ganzen Welt die nächsten Jahre damit verbringen, die frühen Stadien der Galaxienbildung und -entwicklung zu untersuchen. Wie Almaini es ausdrückte:
„Mit dem UDS (und UltraVISTA) können wir jetzt große Galaxienproben im fernen Universum untersuchen und nicht nur eine Handvoll. Mit Tausenden von Galaxien in jeder Epoche können wir detaillierte Vergleiche der sich entwickelnden Galaxienpopulationen durchführen und ihre großräumige Struktur untersuchen, um zu verstehen, wie sie das zugrunde liegende kosmische Netz der dunklen Materie verfolgen. Mit großen Stichproben können wir auch nach seltenen, aber wichtigen Populationen suchen, beispielsweise nach solchen im Übergang. “
„Ein wichtiges Ziel ist es zu verstehen, warum viele massive Galaxien vor etwa 10 Milliarden Jahren plötzlich aufhören, Sterne zu bilden, und wie sie sich von scheibenartigen Systemen in elliptische Galaxien verwandeln. Wir haben kürzlich einige hundert Beispiele für Galaxien im Transformationsprozess in frühen Zeiten identifiziert, die wir aktiv untersuchen, um zu verstehen, was die schnellen Veränderungen antreibt. “
Neben dem Thema Galaxienvermessung und großräumige Struktur waren „Galaxienbildung und -entwicklung“ und „Galaxienvermessung und großräumige Struktur“ zwei der Hauptthemen des Nationalen Astronomietreffens 2016. Natürlich passt die UDS-Version perfekt in beide Kategorien. Die anderen Themen umfassten Sonne, Sterne und Planetenwissenschaften, Gravitationswellen, modifizierte Schwerkraft, Archäoastronomie, Astrochemie sowie Bildung und Öffentlichkeitsarbeit.
Das Treffen läuft bis morgen (Freitag, 1. Juli) und beinhaltet auch Präsentationen zu den neuesten Infrarotbildern von Jupiter, die von der ESO zur Vorbereitung des Juno Ankunft des Raumfahrzeugs am 4. Juli.
