Liefhebbers van astronomie kunnen zich afvragen waarom een ​​camera genaamd de Dark Energy Camera (DECam) zou worden gebruikt om een ​​enkel spiraalstelsel in beeld te brengen. DECam heeft in feite zijn belangrijkste taak al voltooid, aangezien het instrument werd gebruikt om de Dark Energy Survey in te vullen, die liep van 2013 tot 2019. Zoals veel mensen, in plaats van te genieten van een rustig pensioen, DECam blijft bezet. Leden van de astronomische gemeenschap kunnen tijd aanvragen om het te gebruiken, en de verzamelde gegevens worden verwerkt en openbaar gemaakt, dankzij het Astro Data Archive van het Community Science and Data Center (CSDC)-programma in het NOIRLab van NSF. De continue werking van DECam maakt ook weelderig gedetailleerde beelden zoals deze mogelijk.

Messier 83, of de zuidelijke Pinwheel, bevindt zich in het zuidelijke sterrenbeeld Hydra en is een duidelijk doelwit voor een prachtig astronomisch beeld. Het is zo georiënteerd dat het bijna volledig face-on is, gezien vanaf de aarde, wat betekent dat we de spiraalstructuur in fantastisch detail kunnen observeren. Het sterrenstelsel ligt op ongeveer 15 miljoen lichtjaar afstand, wat het in astronomische termen tot een buurman maakt. Het heeft een diameter van ongeveer 50, 000 lichtjaar, dus het is een beetje klein in vergelijking met onze eigen Melkweg, met een diameter van 100, 000-200, 000 lichtjaar. Op andere manieren, echter, de Southern Pinwheel geeft waarschijnlijk een goede benadering van hoe onze Melkweg eruit zou zien voor een verre buitenaardse beschaving.

Op DECam werden zes verschillende filters gebruikt om deze spectaculaire nieuwe kijk op een klassieke schoonheid te creëren. Met filters kunnen astronomen selecteren op welke golflengten van het licht ze de lucht willen bekijken. Dit is cruciaal voor wetenschappelijke waarnemingen, wanneer astronomen zeer specifieke informatie over een object nodig hebben, maar het maakt het ook mogelijk om kleurrijke afbeeldingen zoals deze te maken. Het observeren van hemellichamen - zoals het zuidelijke pinwheel - met verschillende filters betekent dat verschillende details kunnen worden uitgezocht. Bijvoorbeeld, de donkere ranken die door de melkweg kronkelen, zijn eigenlijk banen van stof, licht tegenhouden. In tegenstelling tot, de geclusterde, felle rode vlekken worden veroorzaakt door gloeien, heet waterstofgas (waardoor deze worden geïdentificeerd als knooppunten van stervorming). Stoffige sporen en dynamisch geïoniseerd gas hebben verschillende temperaturen, en zijn daarom zichtbaar in verschillende golflengten. Filters maken het mogelijk om beide afzonderlijk te observeren, en vervolgens gecombineerd tot één ingewikkeld beeld. In alles, 163 DECam-opnamen, met een totale gecombineerde blootstellingstijd van meer dan 11,3 uur, ging in het maken van dit portret van Messier 83.

Toch gingen deze observaties niet alleen over het creëren van een mooi plaatje. Ze helpen zich voor te bereiden op komende waarnemingen door Vera C. Rubin Observatory, een toekomstig programma van NOIRLab. In tien jaar werking, vanaf 2023, Rubin Observatory zal een ongekend optisch onderzoek van de zichtbare hemel uitvoeren, genaamd de Legacy Survey of Space and Time (LSST). "De Messier 83-waarnemingen maken deel uit van een doorlopend programma om een ​​atlas te produceren van in de tijd variërende verschijnselen in nabijgelegen zuidelijke sterrenstelsels ter voorbereiding van Rubin Observatory's Legacy Survey of Space and Time, " zei Monika Soraisam van de Universiteit van Illinois, die de hoofdonderzoeker is van DECam's waarnemingen van Messier 83. "We genereren meerkleurige lichtkrommen van sterren in deze melkweg, die zal worden gebruikt om de aanval van waarschuwingen te temmen die van LSST worden verwacht met behulp van de modernste software-infrastructuur zoals NOIRLab's eigen ANTARES-waarschuwingsmakelaar."

Gebouwd door het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE), DECam is gemonteerd op de Víctor M. Blanco 4-meter telescoop bij CTIO in Chili. DECam is een krachtig instrument dat 74 zeer gevoelige ladingsgekoppelde apparaten (CCD's) gebruikt om foto's te maken. CCD's zijn dezelfde apparaten die worden gebruikt om foto's te maken in alledaagse mobiele telefoons. Natuurlijk, de CCD's in DECam zijn veel groter, en ze waren speciaal ontworpen om zeer zwak rood licht van verre sterrenstelsels te verzamelen. Deze mogelijkheid was cruciaal voor het oorspronkelijke doel van DECam, de Dark Energy Survey. Dit ambitieuze onderzoek onderzocht een van de meest fundamentele vragen van het heelal:waarom breidt ons heelal zich niet alleen uit, maar steeds sneller uitbreiden? Zes jaar lang onderzocht DECam de lucht, het in beeld brengen van de verste sterrenstelsels om meer gegevens te verzamelen zodat astronomen ons versnellende heelal verder kunnen onderzoeken. Het maken van prachtige foto's zoals deze moet voor DECam een ​​stuk eenvoudiger lijken.

"Hoewel DECam zijn oorspronkelijke doel heeft bereikt om de Dark Energy Survey te voltooien, het blijft een waardevolle hulpbron voor de astronomische gemeenschap, het vastleggen van weidse beelden van objecten zoals Messier 83 die zowel de zintuigen prikkelen als ons begrip van het universum vergroten, " zei Chris Davis, Programmadirecteur voor NOIRLab bij de National Science Foundation.