През 2013 година NASA започва реализацията на програма, наречена Frontier Fields. Амбициозният проект съчетава мощта на космическите телескопи и създадените от природата „увеличителни лещи“, които ни позволяват да надникнем в най-далечните региони на Вселената. Телескопите „Хъбъл“, „Спицър“ и „Чандра“ използват феномена, наричан гравитационна линза, пораждан от гравитацията на масивните струпвания от галактики, вследствие на което се формира естествена „увеличителна леща“ с космически мащаби.
Галактическите клъстери са толкова масивни, че гравитацията им отклонява светлината, която преминава през тях; получава се ефект на увеличаване, усилване и изкривяване на светлината, подобно на този, който използваме в оптичните прибори. Астрономите от програмата Frontier Fields използват гравитационното увеличение на шест отделни клъстера, за да „увеличат“ светлината, пристигаща от много далечни галактики, чиято светлина иначе би била много слаба, за да можем да ги видим и с най-мощните телескопи.
Учените се надяват, че така ще научим не само какво се случва вътре в големите галактически струпвания, но и онова, което е извън тях. Разгръщайки пълния потенциал на телескопите, астрономите откриват галактики, които са стократно по-слабо светещи, отколкото могат нормално да засекат трите космически обсерватории. В бъдеще подобни наблюдения ще ни разкрият популациите от галактики, които са съществували по времето, когато Вселената е била само на няколкостотин милиона години, и които, заради огромните дистанции до тях, досега не сме успявали да регистрираме.
Екипът на Frontier Fields използва едновременно Wide Field Camera 3 (WFC3) и Advanced Camera for Surveys (ACS) на телескопа „Хъбъл“. Докато единият от инструментите е насочен към масивен галактически клъстер, другият наблюдава в същото време съседните региони от звездното небе. Този втори регион, учените нариат условно „паралелно поле“ – привидно рядко „населена“ част от небето, която обаче ще ни даде възможността да надникнем по-дълбоко в ранната Вселена. Паралелните полета са начинът, по който можем да разберем доколко подобна е ранната Вселена в различни посоки.
Всеки галактически клъстер се наблюдава едновременно с WFC3 и ACS, за да се заснемат изображения във видимия спектър и в инфрачервения диапазон. За да получи допълнителните паралелни полета, телескопът се завърта така, че всеки от инструментите да може да ги наблюдава необходимия период от време. Например, ACS наблюдава целевия галактически клъстер, а в същото време WFC3 заснема паралелното поле. Това позволява да се осигури пълно покритие на целия диапазон от спектъра от видимата до инфрачервената част, както за галактическия клъстер, така и за паралелното поле.
Първият клъстер, за който е осъществено такова наблюдение, е Abell 2744, наричан още и клъстерът на Пандора. Гигантското струпване на галактики се намира по посока на съзвездието Скулптор. В пространство от около 4 милиона светлинни години е струпана маса, която се равнява на 4 трилиона пъти масата на Слънцето. Струпването се е формирало като резултат от едновременното обединяване на най-малко четири отделни, по-малки клъстера, което се е случило за период от около 350 милиона години.
Ако внимателно разглеждате изображението на Abell 2744, ще забележите няколко галактики, които изглеждат като дубликати една на друга, разположени по протежение на дъга. Това всъщност е една и съща галактика, появяваща се в множество образи, заради усуканата от гравитационната леща светлина.
Освен това, наблюденията на Abell 2744 разкриват слабото, призрачно сияние на звезди, изхвърлени от древните галактики, които са били гравитационно разкъсани преди няколко милиарда години. Екип учени от Института по астрофизика на Канарските острови (IAC) извършва детайлно проучване на звездите, които са разпръснати и вече не са част от никоя галактика, а се движат свободно между галактиките в струпването. Астрофизиците са изчислили, че сумарната светлина от около 200 милиарда „прокудени“ звезди допринася приблизително за 10 процента от яркостта на галактическия клъстер.
Друг международен екип от астрономи от Калифорнийския технологичен институт използва гравитационната леща на Abell 2744 за да регистрира една от най-отдалечените, най-слабите и най-малки галактики, които сме засичали досега. Учените са установили, че този обект се намира на повече от 13 милиарда светлинни години. Това откритие се приема за едно от най-надеждните измервания на разстоянието до галактика, съществувала в ранната Вселена.
В момента се трупат нови данни за останалите подобни клъстери и със сигурност ще има и нови впечатляващи открития. В продължението на програмата Frontier Fields в близките години предстои да се включи новият, още по-мощен космически телескоп „Джеймс Уеб“.
Изображението е част от проекта на NASA "Какво засне "Хъбъл" на рождения ви ден"
-----------
За още новини харесайте страницата ни във Facebook>>>
0 коментара:
Публикуване на коментар