Afgelopen maandag (27 juni) begon de National Astronomy Meeting - die wordt georganiseerd door de Royal Astronomy Society - aan de University of Nottingham in het VK. Als een van de grootste professionele conferenties in Europa (met meer dan 500 wetenschappers aanwezig), is deze jaarlijkse bijeenkomst een gelegenheid voor astronomen en wetenschappers uit verschillende vakgebieden om dat laatste in hun onderzoek te presenteren.
En van de vele presentaties die tot nu toe zijn gemaakt, kwam een van de meest opwindende van een onderzoeksteam van de School of Physics and Astronomy van de University of Nottingham, dat de nieuwste bijna-infraroodbeelden presenteerde die waren verkregen door de Ultra Deep Survey (UDS). Behalve dat het een spectaculaire serie foto's was, was het tot nu toe ook het diepste beeld van het universum.
De UDS-enquête, die in 2005 is begonnen, is een van de vijf projecten die deel uitmaken van de UKIRT's Infrared Deep Sky Survey (UKIDSS). Voor hun onderzoek vertrouwt het UDS-team op de Wide Field Camera (WFCAM) van de Britse infraroodtelescoop in Mauna Kea, Hawaii. Met een diameter van 3,8 meter is de UKIRT de op één na grootste telescoop ter wereld gewijd aan infraroodastronomie.
Zoals professor Omar Almaini, het hoofd van het onderzoeksteam van de University of Nottingham, via e-mail aan Space Magazine uitlegde:
“De UDS is verreweg het diepste nabij-infraroodonderzoek over zo'n groot, aaneengesloten gebied (0,8 vierkante graden). Er is slechts één ander soortgelijk onderzoek, dat bekend staat als UltraVISTA. Het beslaat een groter gebied (1,5 vierkante graden) maar is niet zo diep. Samen moeten de UDS en UltraVISTA de komende jaren een revolutie teweegbrengen in de studies van het universum met de hoge roodverschuiving. ”
Uiteindelijk is het doel van UDS om licht te werpen op hoe en wanneer sterrenstelsels ontstaan en om hun evolutie in de loop van de afgelopen 13 miljard jaar (ongeveer 820 miljoen jaar na de oerknal) in kaart te brengen. Al meer dan een decennium observeert de UDS hetzelfde stukje hemel herhaaldelijk, en vertrouwt het op optische en infraroodbeelden om ervoor te zorgen dat het licht van verre objecten (die door de grote afstanden rood wordt verschoven) kan worden vastgelegd.
"Sterren zenden het grootste deel van hun straling uit bij optische golflengten, die bij hoge roodverschuiving naar het nabij-infrarood wordt verschoven", zei Almaini. “Nabije-infraroodonderzoeken bieden daarom de minst bevooroordeelde telling van sterrenstelsels in het vroege heelal en de beste metingen van de stellaire massa. Diepe optische onderzoeken zullen alleen sterrenstelsels detecteren die helder zijn in het restframe-ultraviolet, dus ze zijn bevooroordeeld tegen sterrenstelsels die worden verduisterd door stof of sterrenstelsels die zijn gestopt met het vormen van sterren. "
In totaal heeft het project meer dan 1000 uur belichtingstijd opgebouwd, waarbij meer dan tweehonderdvijftigduizend sterrenstelsels zijn gedetecteerd, waarvan er honderden zijn waargenomen binnen de eerste miljard jaar na de oerknal. De laatste beelden, die gisteren werden vrijgegeven en gepresenteerd tijdens de National Astronomy Meeting, toonden een gebied dat vier keer zo groot was als de volle maan en op een ongekende diepte.
Gegevens die eerder door het UDS-project zijn vrijgegeven, hebben al tot verschillende wetenschappelijke vooruitgang geleid. Deze omvatten studies van de vroegste sterrenstelsels in het heelal na de oerknal, metingen van de opbouw van sterrenstelsels in de tijd en studies van de grootschalige verspreiding van sterrenstelsels om de invloed van donkere materie te meten.
Met deze nieuwste release worden er nog veel meer verwacht, waarbij astronomen over de hele wereld de komende jaren de vroege stadia van vorming en evolutie van sterrenstelsels bestuderen. Zoals Almaini het uitdrukte:
“Met de UDS (en UltraVISTA) hebben we nu de mogelijkheid om grote monsters van sterrenstelsels in het verre heelal te bestuderen, in plaats van slechts een handvol. Met duizenden sterrenstelsels in elk tijdperk kunnen we gedetailleerde vergelijkingen maken van de zich ontwikkelende melkwegpopulaties, en we kunnen ook hun grootschalige structuur bestuderen om te begrijpen hoe ze het onderliggende kosmische web van donkere materie volgen. Met grote monsters kunnen we ook op zoek gaan naar zeldzame maar belangrijke populaties, zoals die in transitie. ”
“Een belangrijk doel is te begrijpen waarom veel massieve sterrenstelsels ongeveer 10 miljard jaar geleden abrupt stoppen met het vormen van sterren, en ook hoe ze transformeren van schijfachtige systemen naar elliptische sterrenstelsels. We hebben onlangs een paar honderd voorbeelden van sterrenstelsels in het transformatieproces in vroege tijden geïdentificeerd, die we actief bestuderen om te begrijpen wat de snelle veranderingen veroorzaakt. ”
Naast het onderwerp van melkwegonderzoeken en grootschalige structuur, waren 'melkwegvorming en evolutie' en 'melkwegonderzoeken en grootschalige structuur' twee van de hoofdthema's van de 2016 National Astronomy Meeting. Uiteraard past de UDS-release netjes in beide categorieën. De andere thema's waren onder meer de zon, sterren en planetaire wetenschap, zwaartekrachtgolven, gemodificeerde zwaartekracht, archeoastronomie, astrochemie en onderwijs en outreach.
De bijeenkomst loopt tot morgen (vrijdag 1 juli) en bevatte ook een presentatie over de nieuwste infraroodbeelden van Jupiter, die door ESO zijn gemaakt ter voorbereiding op de Juno aankomst van het ruimtevaartuig op 4 juli.
