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哈勃超深场图像显示星系比以前想象的更大

关键词:物理 哈勃 宇宙 天文 图像处理???发布时间:2019-06-18 08:00:01
哈勃超深场图像显示星系比以前想象的更大

它使我们能够在土星和绕着遥远的太阳运行的行星上发现极光。它使天文学家能够看到星系形成的早期阶段,并回顾了宇宙中一些最早的时期。它还比以往更精确地测量了到造父变星的距离,这有助于天体物理学家限制宇宙膨胀的速度(哈勃常数)。

这就是为什么没有一个太空望远镜像哈勃太空望远镜那样被认可和尊敬的原因。虽然哈勃的任务目前计划在2021年结束,但它仍在开拓新的领域。由于来自加拿大天文研究所(IAC)的一个研究小组的努力,哈勃望远镜最近获得了有史以来从太空拍摄到的最深的宇宙图像。

这项研究描述了研究小组的工作,名为“哈勃超深场的失踪之光”,最近发表在“天文学和天体物理学”杂志上。为了他们的研究,研究小组使用了哈勃超深场(Hubble Ultra Deep Field,HUDF)的原始哈勃图像,这是有史以来拍摄到的宇宙最深的图像,这是从230多小时的观测中拍摄到的数百张哈勃图像的结果。

哈勃超深场图像显示星系比以前想象的更大

来自哈勃超深场(HUDF)的图像

这些图像是用哈勃的广域摄像机3(WFC3)拍摄的,该相机于2009年5月安装在哈勃望远镜上。然后将这些图像结合起来,揭示了宇宙中最早的一些星系。然而,当涉及微弱的扩展对象的检测时,组合图像的方法并不理想。

其中包括旋涡星系的臂和透镜星系的圆盘,在这些星系中,恒星和气体的浓度比中心的密度低。通过改进图像合成过程,研究小组能够从哈勃超深场中恢复出大量的光,特别是在最大星系的外围区域。正如该小组的首席研究员亚历杭德罗·S·博拉夫(Alejandro S.Borlaff)最近在IAC的一份新闻稿中所解释的那样:

“我们所做的是回到哈勃望远镜直接观察到的原始图像存档,并改进合成过程,不仅为距离较远的较小星系,而且为最大星系的扩展区域,提供最佳的图像质量。”

处理这些图像以找到“丢失的光”对研究人员来说是一个重大的挑战,因为这需要对广域摄像机3的相机和望远镜进行测试和校准。但是,由于他们目前都在哈勃和轨道上,所以在地面上是不可能做到这一点的。

哈勃超深场图像显示星系比以前想象的更大

哈勃超深场的图像,“失踪的光”揭示了更多的恒星和特征

为了克服这一点,该小组启动了ABYSS HUDF项目,该项目致力于优化哈勃望远镜获取的红外和广域摄像机3数据,以保持低表面亮度区域的特性。这包括分析天空不同区域的数千张图像,以改进轨道望远镜的校准。

这一过程的作用将导致新的镶嵌图案,成功地恢复了以前的哈勃超深场图像上去除的低表面亮度结构。这进而揭示了在哈勃超深场中成像的最大星系的大小几乎是以前测量的两倍。

正如博拉夫所解释的那样,这种对宇宙的最新看法“归功于近年来在图像处理技术方面的显着改进,在这一领域,在IAC工作的小组走在了前列”。

这张宇宙最早时期的新照片可能会对宇宙学产生重大影响。知道早期的星系比以前想象的更大,这可能会改变我们的一些时间线,这表明星系的形成要么比我们想象的更早,要么比我们想象的更快。

它也表明,经过30年的服务,哈勃望远镜仍然有能力提供突破性的发现!

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