Dic 04

Nelle profondità inesplorate di Hubble | MEDIA INAF

Completata con il Vlt dell’Eso la survey spettroscopica più profonda di sempre: sono state misurate distanza e proprietà di 1600 galassie molto deboli, 72 delle quali mai viste prima, neppure dal telescopio Hubble. Astronomy & Astrophysics dedica alla scoperta un numero speciale con dieci articoli

Il campo ultra-profondo (Ultra Deep Field) di Hubble, una regione piccolissima ma molto studiata nella costellazione della Fornace, osservata dallo strumento Muse installato al Vlt dell’Eso. Crediti: Eso/Musa Hudf collaboration (cliccare per ingrandire)

Il gruppo che si occupa della survey dello Hubble Ultra Deep Field (il campo ultra-profondo di Hubble o Hudf), sotto la guida di Roland Bacon dell’Università di Lione (Cral, Cnrs), in Francia, ha usato Muse (Multi Unit Spectroscopic Explorer) per osservare, appunto, il campo ultra-profondo di Hubble, una zona molto studiata nella costellazione australe della Fornace. Lo sforzo ha prodotto le osservazioni spettroscopiche più profonde mai realizzate finora: sono state misurate informazioni spettroscopiche accurate per 1600 galassie, dieci volte più di quanto fosse stato ottenuto a gran fatica nel precedente decennio da vari telescopi da terra.

Le immagini originali dell’Hudf erano osservazioni pionieristiche realizzate dal telescopio spaziale Hubble di Nasa ed Esa e pubblicate nel 2004: sono le osservazioni più profonde di sempre e hanno rivelato uno zoo di galassie che risalgono a meno di miliardo di anni dopo il Big Bang. L’area è stata successivamente osservata molte volte da Hubble e da altri telescopi, producendo la veduta più profonda dell’Universo fino a oggi. Ora, nonostante la profondità delle osservazioni di Hubble, Muse ha – tra gli altri numerosi risultati – rivelato 72 galassie che non erano mai state viste prima in questa minuscola area di cielo.

«Muse può fare qualcosa che Hubble non può fare: suddivide la luce di ogni punto dell’immagine nei suoi colori componenti per creare uno spettro», spiega Bacon. «Questo ci permette di misurare la distanza, il colore e altre proprietà di tutte le galassie che possiamo vedere – tra cui alcune invisibili anche a Hubble».

I dati di Muse forniscono una nuova visione di galassie fioche e molto distanti, osservate com’erano poco dopo l’inizio dell’Universo, circa 13 miliardi di anni fa. Hanno rivelato galassie 100 volte più deboli che nelle survey precedenti, aggiungendole a un campo già riccamente osservato e approfondendo la nostra comprensione delle galassie nelle epoche cosmiche.

La survey ha scovato 72 candidati galassie note come emettitrici di Lyman-alfa, la cui luce è concentrata nella riga Lyman-alfa. La nostra comprensione attuale della formazione stellare non spiega pienamente queste galassie, che sembrano brillare luminosamente in questo singolo colore. Poiché Muse disperde la luce nei suoi colori componenti, questi oggetti diventano subito evidenti, mentre sono invisibili nelle immagini dirette profonde come quelle di Hubble.

Il campo ultra-profondo di Hubble 2012, una versione aggiornata del campo ultra-profondo di Hubble con un maggior tempo di osservazione. I nuovi dati hanno mostrato per la prima volta una popolazione di galassie lontane a redshift tra 9 e 12, tra cui l’oggetto più lontano osservato finora. Queste galassie richiedono conferma spettroscopica con il prossimo telescopio spaziale James Webb della Nasa/Esa/Csa, prima di essere confermate definitivamente. Crediti: Nasa, Esa, R. Ellis (Caltech) e il teal 2012 Hudf (cliccare per ingrandire)

«Muse ha la capacità unica di estrarre informazioni su alcune delle più vecchie galassie dell’Universo – anche in una zona del cielo che è già ampiamente studiata», dice Jarle Brinchmann, dall’Università di Leida nei Paesi Bassi e dell’Istituto di astrofisica e scienze spaziali al Caup a Porto, Portogallo, primo autore di uno degli articoli che descrive i risultati di questa survey. «Impariamo cose su queste galassie che è possibile capire solo con la spettroscopia, come il contenuto chimico e i moti interni – e non una galassia per volta ma tutto in una volta sola per tutte le galassie!».

Un altro risultato importante di questo studio è la detezione sistematica di aloni luminosi di idrogeno intorno alle galassie dell’universo primordiale, che ha fornito agli astronomi una nuova e promettente strada per studiare il modo in cui la materia fluisce dentro e fuori le galassie primordiali.

Molte altre potenziali applicazioni di questo insieme di dati, tra cui il ruolo delle galassie deboli durante la reionizzazione cosmica (che è iniziata appena 380mila anni dopo il Big Bang), il tasso di fusione tra galassie quando l’Universo era giovane, i venti galattici, la formazione stellare e la mappatura del moto delle stelle nell’Universo primordiale, vengono esplorate nella serie di articoli pubblicata.

«È giusto sottolineare che questi dati sono stati presi senza l’uso dell’ottica adattiva (Aof, da adaptive optics facility),recentemente aggiunta a Muse. L’attivazione dell’Aof dopo un decennio di lavoro intenso di astronomi e ingegneri dell’Eso promette dati ancora più rivoluzionari in futuro», conclude Bacon.

Fonte: comunicato stampa Eso

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Ecco i preprint dei dieci articoli in uscita su Astronomy & astrophysics:

Source: Nelle profondità inesplorate di Hubble | MEDIA INAF

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