science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Eerste openbare gegevenspublicatie door het Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program

Een kleurencomposietbeeld in de g, r- en i-banden van een klein stukje van het COSMOS-veld, zoals afgebeeld door de Hyper Suprime-Cam. Deze afbeelding bevat duizenden sterrenstelsels zo zwak als de 27e magnitude. De sterrenstelsels worden op zo'n grote afstand gezien dat het licht ervan miljarden jaren nodig heeft om ons te bereiken. Het licht van de zwakste sterrenstelsels werd uitgezonden toen het heelal minder dan 10% van zijn huidige leeftijd had. Krediet:Princeton University/HSC-project

Het lot van het heelal uitzoeken is een stap dichterbij. De eerste enorme dataset van een "kosmische volkstelling" is vrijgegeven met behulp van de grootste digitale camera van de Subaru-telescoop. Mooie beelden zijn beschikbaar voor het grote publiek.

De eerste dataset van het Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program (HSC-SSP) werd op 27 februari vrijgegeven aan het publiek, 2017. HSC-SSP is een groot onderzoek dat wordt uitgevoerd met HSC, dat is een optische beeldcamera die is gemonteerd op het belangrijkste brandpunt van de Subaru-telescoop. HSC heeft 104 wetenschappelijke CCD's (voor een totaal van 870 miljoen pixels) en een gezichtsveld van 1,77 vierkante graden.

De National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) is begonnen aan het HSC-SSP-onderzoek in samenwerking met het Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU) in Japan, het Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) in Taiwan, en Princeton University in de Verenigde Staten. Het project duurt 300 nachten over een periode van 5-6 jaar. Dit onderzoek bestaat uit drie lagen; Breed, Diep, en Ultradiep, gebruikmakend van optische en nabij-infraroodgolflengten in vijf brede banden (g, R, l, z, y) en vier smalbandfilters.

Deze release bevat gegevens van de eerste 1,7 jaar (61,5 nachten van waarnemingen vanaf 2014). De waargenomen gebieden die worden bestreken door de Wide, Diep, en UltraDeep-lagen zijn 108, 26, en 4 vierkante graden, respectievelijk. De beperkende grootheden, die verwijzen naar de diepte (noot) van de waarnemingen, zijn 26,4, 26,6 en 27,3 mag in r-band (ongeveer 620 nm golflengte), respectievelijk, waardoor observaties van enkele van de meest verre sterrenstelsels in het universum mogelijk zijn. In de multi-band beelden, beelden zijn extreem scherp, met sterbeelden slechts 0,6 tot 0,8 boogseconden breed. 1 boogseconde is gelijk aan 3600ste deel van een graad. Deze hoogwaardige gegevens zullen een ongekend inzicht geven in de aard en evolutie van sterrenstelsels en donkere materie. Deze eerste openbare dataset bevat al 70 miljoen sterrenstelsels en sterren. Het toont aan dat de HSC-SSP de prestaties van de Subaru-telescoop en HSC optimaal benut. in 2015, met behulp van HSC-waarnemingen boven 2,3 vierkante graden hemel, negen klonten donkere materie, die elk evenveel wogen als een cluster van sterrenstelsels, werden ontdekt op basis van hun zwakke lenssignatuur (Miyazaki et al. 2015, ApJ 807, 22, "Eigenschappen van zwakke lensclusters gedetecteerd op Hyper Suprime-Cam 2,3 vierkante graadveld"). De HSC-SSP-gegevensrelease omvat ongeveer 50 keer meer lucht dan in dit onderzoek werd gebruikt, het potentieel van deze gegevens om de statistische eigenschappen van donkere materie te onthullen.

Een afbeelding van een enorme cluster van melkwegstelsels in het sterrenbeeld Maagd met talrijke sterke zwaartekrachtlenzen. De afstand tot het centrale sterrenstelsel is 5,3 miljard lichtjaar, terwijl de lensstelsels, zichtbaar als de bogen rond de cluster, zijn veel verder weg. Dit is een samengestelde afbeelding in het groen, rood, en infraroodband, en heeft een ruimtelijke resolutie van ongeveer 0,6 boogseconde. Krediet:NAOJ/HSC-project

De totale hoeveelheid gegevens die tot nu toe is genomen, bedraagt ​​80 terabyte, wat vergelijkbaar is met de grootte van ongeveer 10 miljoen afbeeldingen door een algemene digitale camera. Omdat het moeilijk is om zo'n enorme dataset te doorzoeken met standaardtools, NAOJ heeft een speciale database en interface ontwikkeld voor gemakkelijke toegang en gebruik van de gegevens.

"Sinds 2014 we hebben de lucht geobserveerd met HSC, die een breedveldbeeld met hoge resolutie kan vastleggen, " zei Dr. Satoshi Miyazaki, de leider van de HSC-SSP. "We geloven dat de vrijgave van gegevens tot veel opwindende astronomische resultaten zal leiden, van het verkennen van de aard van donkere materie en donkere energie, evenals asteroïden in onze eigen zonnestelselobjecten en sterrenstelsels in het vroege heelal. Op basis van deze gegevens bereiden SSP-teamleden nu een aantal wetenschappelijke papers voor. We zijn van plan ze te publiceren in een speciale uitgave van de Publications of Astronomical Society of Japan. Bovendien, we hopen dat geïnteresseerde leden van het publiek ook toegang zullen krijgen tot de gegevens en zullen genieten van het echte universum dat is afgebeeld door de Subaru-telescoop, een van de grootste ter wereld."

Een kleurencomposietbeeld in het groen, rode en infrarode banden van UGC 10214, bekend als de Tadpole Galaxy in de ELAIS-N1-regio. De afstand tot dit sterrenstelsel is ongeveer 400 miljoen lichtjaar. De lange staart van sterren is te wijten aan de zwaartekrachtinteractie tussen twee sterrenstelsels. Krediet:NAOJ/HSC-project

Financiering voor het HSC-project werd gedeeltelijk verstrekt door de volgende subsidies:Grant-in-Aid voor wetenschappelijk onderzoek (B) JP15340065; Subsidie ​​voor wetenschappelijk onderzoek op prioritaire gebieden JP18072003; en het financieringsprogramma voor toonaangevende innovatieve R&D op het gebied van wetenschap en technologie (FIRST), getiteld:"Onthulling van de oorsprong en toekomst van het heelal:ultrabrede beeldvorming en spectroscopie onthullen de aard van donkere materie en donkere energie."