Hubbleovo hluboké pole na jih - Hubble Deep Field South

Souřadnice: Mapa oblohy 22h 32m 56.22s, −60° 33′ 02.69″

Hubbleovo hluboké pole na jih. Kredit: NASA /ESA. ISOHDFS 27 je vpravo dole.

The Hubbleovo hluboké pole na jih je složený z několika set jednotlivých snímků pořízených pomocí Hubbleův vesmírný dalekohled je Širokoúhlá a planetární kamera 2 více než 10 dní v září a říjnu 1998. Následoval velký úspěch originálu Hubbleovo hluboké pole při usnadňování studia extrémně vzdálených galaxie v raných fázích jejich vývoj. Zatímco WFPC2 pořídil velmi hluboké optické obrazy, blízká pole byla současně zobrazována pomocí Kosmický dalekohled Imaging Spectrograph (STIS) a Blízko infračervené kamery a víceobjektového spektrometru (NICMOS).

Plánování

Důvodem pro vytvoření dalšího snímku Deep Field bylo poskytnout observatoře v Jižní polokoule s podobně hlubokým optickým obrazem vzdáleného vesmíru, jaký byl poskytován těm v Severní polokoule.[1]

Zvolené pole bylo v souhvězdí z Tucana v a pravý vzestup z 22h 32m 56.22s a deklinace −60 ° 33 ′ 02,69 ″.[2] Stejně jako u originálu Hubbleovo hluboké pole (dále jen „HDF-N“) byla cílová oblast zvolena tak, aby byla daleko od roviny mléčná dráha je galaktický disk, který obsahuje velké množství zakrývající hmoty a obsahuje co nejméně galaktických hvězdy jak je to možné. Pole je však blíže ke galaktické rovině než HDF-N, což znamená, že obsahuje více galaktických hvězd. Rovněž má poblíž blízkou jasnou hvězdu a středně silný zdroj rádia, ale v obou případech bylo rozhodnuto, že by to neohrozilo následná pozorování.[3]

Stejně jako u HDF-N leží pole v kontinuální pozorovací zóně Hubbleova systému (CVZ), tentokrát na jihu, což umožňuje dvojnásobek normální doby pozorování na oběžnou dráhu. V určitých ročních obdobích může HST tuto zónu pozorovat nepřetržitě, aniž by ji zatmělo Země.[4] Prohlížení tohoto pole však má určité problémy kvůli průchodům přes Anomálie v jižním Atlantiku a také s rozptýlenými zemský svit během denního světla; tomu lze zabránit použitím nástrojů s většími zdroji hluku, například z procesu čtení CCD. Průzkum opět využil volného času ředitele.[3]

Pole bylo krátce zobrazeno ve dnech 30. – 31. Října 1997[5] zajistit, aby byly vodicí hvězdy v poli přijatelné; od těchto vodicích hvězd by se vyžadovalo, aby udržovaly HST přesně zaměřené na oblast během správných pozorování.[1]

Postřehy

Strategie pozorování pro HDF-S byla stejná jako u HDF-N, se stejnou strategií optické filtry použitý pro snímky WFPC2 (izolace vlnových délek při 300, 450, 606 a 814 nanometrech) a podobné celkové expoziční časy. Pozorování byla prováděna po dobu 10 dnů v září a říjnu 1998,[Citace je zapotřebí ] celkem 150 oběžných drah a měl celkovou dobu expozice přes 1,3 milionu sekund. Zatímco WFPC2 pořídil velmi hluboké optické obrazy, pole byla současně zobrazována pomocí Kosmický dalekohled Imaging Spectrograph (STIS) a Blízko infračervené kamery a víceobjektového spektrometru (NICMOS). Po kratší dobu byla také pozorována řada doprovodných polí.[3]

Obrázek WFPC2 má 5,3 čtverečních obloukové minuty, zatímco obrázky NICMOS a STIS jsou pouze 0,7 čtverečních minut.[6]

Pozorování HDF-S s HST.[3]
FotoaparátFiltrVlnová délkaCelková doba expoziceExpozice
WFPC2F300W300 nm (pásmo U)140 400 s106
WFPC2F450W450 nm (pásmo B)103 500 s67
WFPC2F606W606 nm (pásmo V)99 300 s53
WFPC2F814W814 nm (I-band)113 900 s57
NICMOS NIC3F110W1100 nm (pásmo J)162 600 s142
NICMOS NIC3F160W1600 nm (H-pásmo)171 200 s150
NICMOS NIC3F222M2220 mm (pásmo K)105 000 s102
STIS50CCD350–950 nm155 600 s67
STISF28X50LP550–960 nm49 800 s64
STISMIRFUV150–170 nm52 100 s25
STISMIRNUV160–320 nm22 600 s12
SpektroskopieG430M302,2–356,6 nm57 100 s61
SpektroskopieG140L115–173 nm18 500 s8
SpektroskopieE230M227,8–312 nm151 100 s69
SpektroskopieG230L157–318 nm18 400 s12

Stejně jako u HDF-N byly snímky zpracovávány pomocí techniky známé jakomrholení ', ve kterém byl směr zaměřený dalekohledem změněn velmi malým množstvím mezi expozicemi a výsledné obrazy byly kombinovány pomocí sofistikovaných technik k dosažení vyšší úhlové rozlišení než by bylo jinak možné. Během zobrazovacích částí pozorování byly překladové změny v pořádku; dalekohled však musel být během spektroskopické práce otočen o malé množství, místo aby byl znovu namířen, takže střed přístroje STIS byl udržován na centrálním kvasaru.[3] Výsledný obraz HDF-S měl a pixel stupnice 0,0398 obloukové sekundy.[Citace je zapotřebí ]

Obsah

The kosmologický princip uvádí, že v největších měřítcích je vesmír homogenní a izotropní, což znamená, že by to mělo vypadat stejně v každém směru. Očekávalo by se tedy, že HDF-S bude silně připomínat HDF-N, a to skutečně bylo, protože viditelný velký počet galaxií vykazoval podobnou škálu barev a morfologií jako u HDF-N a velmi podobný počet galaxií v každém z polí.[4]

Jeden rozdíl oproti HDF-N spočíval v tom, že HDF-S obsahoval známý kvazar s rudý posuv hodnota 2,24, J2233-606, objevené během hledání cílového pole. Kvasar poskytuje sondu plynu podél linie viditelnosti, kde jsou také pozorovány objekty v popředí, což umožňuje vyšetřování asociace galaxií s absorpčními vlastnostmi. Zahrnutí kvazaru do zorného pole bylo původně zvažováno pro HDF-N, ale bylo rozhodnuto proti kvůli obavám ze zvýšeného počtu galaxií spojených s kvazarem, které by mohly zkreslit počty galaxií, a protože tam nebyl příznivě umístěný kvazar. U jižního pole však nebyl takový zkosený počet kvůli známým počtům z HDF-N problémem.[3]

Vědecké výsledky

Stejně jako u HDF-N poskytoval HDF-S bohatý výběr kosmologové. Mnoho studií HDF-S potvrdilo výsledky nalezené z HDF-N, jako např tvorba hvězd ceny za celý život vesmíru. HDF-S byl také široce používán ve studiích toho, jak se galaxie vyvíjejí v průběhu času, a to jak kvůli vnitřním procesům, tak při setkáních s jinými galaxiemi.[Citace je zapotřebí ]

Následná pozorování

MÚZA jde za Hubblem na Hubbleově hlubokém poli na jihu.[7]

Po pozorování Hubbleova pole HDF-S bylo toto pole také zkoumáno v UV / optickém / infračerveném frekvenčním rozsahu Anglo-australská observatoř, Mezamerická observatoř Cerro Tololo a Evropská jižní observatoř. Ve střední infračervené oblasti to pozoroval Infračervená vesmírná observatoř a rádiová pozorování prováděla Australský národní dalekohled.[8]

Viz také

Reference

  1. ^ A b „Popis projektu HDF-S“. STScI. Citováno 28. prosince 2008.
  2. ^ „Souřadnice HDF-S“. STScI. Citováno 26. prosince 2008.
  3. ^ A b C d E F Williams a kol. (2000)
  4. ^ A b Casertano a kol. (2000)
  5. ^ „Pozorování testu HDF-S 1997“. STScI. Citováno 28. prosince 2008.
  6. ^ Ferguson (2000)
  7. ^ „Pohled hluboko do vesmíru ve 3D“. Tisková zpráva ESO. Evropská jižní observatoř. Citováno 27. února 2015.
  8. ^ „Clearinghouse HDF-S“. STScI. Citováno 28. prosince 2008.

Bibliografie

externí odkazy

  • "HDF-S". STScI. Hlavní web Hubble Deep Field South.