Als je dacht dat de foto van het Hubble Deep Field-sterrenstelsel het meest ongelooflijke was dat je ooit hebt gezien, wacht dan tot je de meest gevoelige infraroodkaart van het verre heelal ooit hebt gezien. In de afgelopen drie jaar hebben Britse astronomen gegevens verzameld van de United Kingdom Infrared Telescope (UKIRT) in Hawaï en hun resultaten zijn ronduit verbazingwekkend.
Vandaag presenteerde Dr. Sebastien Foucaud van de Universiteit van Nottingham zijn eerste resultaten op de National Astronomy Meeting van 4 april van de Royal Astronomical Society. Deze resultaten maken slechts deel uit van de Ultra-Deep Survey (UDS) - een afbeelding met meer dan 100.000 sterrenstelsels over een gebied dat vier keer zo groot is als de volle maan - en een kijkje in de vorming van de verste sterrenstelsels die tot nu toe zijn gezien.
De 3,8 meter (12,5 voet) Britse infraroodtelescoop (UKIRT) werd een tijdmachine, aangezien 's werelds grootste telescoop, uitsluitend gewijd aan infraroodastronomie, in 2005 zijn Deep Sky Survey oprichtte. Zelfs nu is het UDS-beeld slechts één onderdeel van een vijfdelig project. Vanwege de beperkingen van de lichtsnelheid kunnen astronomen dankzij deze waarnemingen letterlijk 10 miljard jaar terugblikken. De beelden die UKIRT produceert, zien ons heelal in de verte nog in de kinderschoenen staan, en de formatie-sterrenstelsels die dateren van waar wij geloven dat de uitbreiding begon. Het beeld is zo groot en zo diep dat duizenden sterrenstelsels voor het eerst in deze vroege tijdperken kunnen worden bestudeerd. Door de technologische vooruitgang van infraroodbeeldvorming kunnen astronomen nu nog verder terug in de tijd kijken, aangezien licht van de verste melkwegstelsels wordt verplaatst naar rodere golflengten terwijl het door het uitdijende heelal reist.
'Ik zou deze waarnemingen vergelijken met de ijskernen die diep in Antarctica zijn geboord', zei Dr. Foucaud. "Net zoals ze ons in staat stellen terug in de tijd te kijken, stelt ons ultra-diepe beeld ons in staat om terug te kijken en sterrenstelsels te zien evolueren die zich in verschillende stadia van de kosmische geschiedenis ontwikkelen, helemaal terug tot slechts 1 miljard jaar na de oerknal".
Een van de doelen van het project is het vergroten van wetenschappelijk inzicht in het tijdsbestek waarin zeldzame, enorme sterrenstelsels in het verre heelal zijn gevormd. Het is een puzzel die gewoon onopgelost is gebleven. Dr. Foucaud zegt: “We zien sterrenstelsels die al in zeer vroege tijdperken 10 keer de massa van de Melkweg bevatten. Nu bemonsteren we voor het eerst een groot genoeg volume van het verre heelal om ze in voldoende aantallen te kunnen zien en echt vast te kunnen leggen toen ze werden gevormd. ”
De UKIDSS Ultra-Deep Survey zal ons mettertijd een volledige telling geven van de vorming van sterrenstelsels in het infrarood. Tot dusver zijn er meer dan honderdduizend sterrenstelsels ontdekt en het uiteindelijke beeld zal 100 keer groter zijn dan tot dusverre elk equivalent onderzoek. Het bepalen van precieze afstanden tot zwakke sterrenstelsels is erg moeilijk en vereist lange uren spectroscopie. Voor de zwakste objecten in het UDS-onderzoek is dit vaak onmogelijk. In plaats daarvan zijn astronomen, door optische en infraroodkleuren te gebruiken, zeer effectief in staat verre sterrenstelsels te scheiden van die in de buurt, en ze verder te scheiden in sterrenstelsels die sterren vormen en sterrenstelsels die dat niet zijn. UKIDSS wil het dichtstbijzijnde object van de zon (buiten het zonnestelsel) en enkele van de verste bekende objecten in het heelal ontdekken.
Werpen de Ultra-Deep Sky Survey-beelden licht op het grote kosmologische mysterie? Alleen tijd - en afstand - zal het leren. Professor Andy Lawrence, Principle Investigator van UKIDSS van de Universiteit van Edinburgh, zei: "Terwijl we de komende jaren beelden blijven maken, zullen we steeds verder weg gelegen sterrenstelsels zien."
