Persbericht
Een stralend heelal
MUSE-spectrograaf ontdekt dat bijna de complete hemel in het vroege heelal gloeit van de Lyman-alfa-straling
1 oktober 2018
Bij ‘diepe’ waarnemingen met de MUSE-spectrograaf van de Very Large Telescope van ESO zijn rond verre sterrenstelsels immense kosmische reservoirs van atomaire waterstof ontdekt. De buitengewone gevoeligheid van MUSE heeft deze vage waterstofwolken in het vroege heelal, die een gloed van Lyman-alfa-straling vertonen, rechtstreeks waarneembaar gemaakt. Daarbij is vastgesteld dat bijna de hele nachthemel een onzichtbare gloed vertoont.
Een internationaal team van astronomen heeft, met behulp van het MUSE-instrument van ESO’s Very Large Telescope (VLT), een onverwachte overvloed aan Lyman-alfa-straling ontdekt in het zogeheten Hubble Ultra Deep Field (HUDF). De ontdekte straling bestrijkt bijna dit hele beeldveld. Via extrapolatie komt het team tot de conclusie dat bijna de gehele hemel een onzichtbare gloed van Lyman-alfa-straling uit het vroege heelal vertoont [1].
Astronomen zijn er al heel lang aan gewend dat de hemel er op verschillende golflengten heel anders uitziet, maar de uitgestrektheid van de waargenomen Lyman-alfa-straling kwam toch als een verrassing. ‘Je realiseren dat de hele hemel een gloed van zichtbaar licht vertoont terwijl je bezig bent de Lyman-alfa-straling van verre waterstofwolken waar te nemen, was een echte openbaring,’ aldus Kasper Borello Schmidt, een lid van het team van astronomen achter dit resultaat.
‘Dit is een geweldige ontdekking!’, voegt teamlid Themiya Nanayakkara daaraan toe. ‘Besef de volgende keer dat je naar een maanloze nachthemel kijkt en de sterren ziet, dat de hemel een onzichtbare gloed van waterstof vertoont: de oudste bouwsteen van het heelal, die de hele nachthemel doet oplichten.’
Het HUDF-gebied dat door het team is waargenomen, is een in andere opzichten onopvallend stukje hemel in het sterrenbeeld Fornax (Oven), dat in 2004 beroemd werd toen meer dan 270 uur kostbare waarneemtijd van de Hubble-ruimtetelescoop van NASA en ESA werd besteed om hier dieper dan ooit het heelal in te kijken.
De HUDF-waarnemingen lieten zien dat dit schijnbaar donkere stukje hemel is bezaaid met duizenden sterrenstelsels, wat nog maar eens bewees hoe ontzaglijk groot het heelal is. Dankzij de uitstekende mogelijkheden van MUSE kunnen we nu nog dieper de ruimte in kijken. De detectie van Lyman-alfa-straling in het HUDF is de eerste keer dat astronomen deze zwakke straling van de gasomhulsels van de vroegste sterrenstelsels hebben kunnen waarnemen. In deze compositiefoto is de Lyman-alfa-straling in blauw over de beroemde HUDF-opname heen gelegd.
MUSE, het instrument achter deze nieuwste waarnemingen, is een geavanceerde integraal-veldspectrograaf die gekoppeld is aan Unit Telescope 4 van de VLT op ESO’s Paranal-sterrenwacht [2]. Wanneer MUSE de hemel waarneemt, registreert hij voor elke pixel in zijn detector de verdeling van de golflengten in het binnenkomende licht. Door naar het volledige lichtspectrum van astronomische objecten te kijken, krijgen we een goed beeld van de astrofysische processen die zich in het heelal afspelen [3].
‘Deze MUSE-waarnemingen geven ons een volledig nieuwe kijk op de diffuse gasomhulsels van de sterrenstelsels in het vroege heelal’, aldus Philipp Richter, een ander lid van het onderzoeksteam.
Het internationale team van astronomen dat deze waarnemingen heeft gedaan, heeft wel ideeën over wat deze verre wolken van waterstof ertoe brengt om Lyman-alfa-straling uit te zenden, maar de precieze oorzaak blijft een mysterie. Maar omdat men denkt dat deze zwakke gloed alomtegenwoordig is aan de nachthemel, zal verder onderzoek naar verwachting meer duidelijkheid geven over de oorsprong ervan.
‘In de toekomst zijn we van plan nog geavanceerdere metingen uit te voeren’, zegt teamleider Lutz Wisotzki. ‘We willen uitzoeken hoe deze uitgestrekte kosmische reservoirs van atomaire waterstof over de ruimte zijn verdeeld.’
Noten
[1] Licht verplaatst zich verbluffend snel, maar met een eindige snelheid, wat betekent dat het licht van verre melkwegstelsels dat de aarde bereikt, lang onderweg is geweest. Dat geeft ons een venster op het verleden, op een tijd dat het heelal veel jonger was dan nu.
[2] Unit Telescope 4 van de VLT, Yepun, omvat een scala aan uitzonderlijke wetenschappelijke instrumenten en technologisch geavanceerde systemen, waaronder de Adaptive Optics Facility, die onlangs werd bekroond met de Paul F. Forman Team Engineering Excellence Award van de American Optical Society.
[3] De Lyman-alfa-straling die MUSE waarneemt, is afkomstig van atomaire elektronovergangen in waterstofatomen waarbij straling vrijkomt met een golflengte van ongeveer 122 nanometer. In die hoedanigheid wordt deze straling volledig geabsorbeerd door de atmosfeer van de aarde. Alleen roodverschoven Lyman-alfa-straling van extreem verre sterrenstelsels heeft een voldoende lange golflengte om ongehinderd de aardatmosfeer te passeren, en te worden gedetecteerd met telescopen op de grond.
Meer informatie
De resultaten van dit onderzoek zijn te vinden in het wetenschappelijke artikel ‘Nearly 100% of the sky is covered by Lyman-α emission around high redshift galaxies’, dat vandaag in het tijdschrift Nature is gepubliceerd.
Het onderzoeksteam bestaat uit Lutz Wisotzki (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Duitsland), Roland Bacon (CRAL-CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, ENS de Lyon, Université de Lyon, Frankrijk), Jarle Brinchmann (Universiteit Leiden; Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal), Sebastiano Cantalupo (ETH Zürich, Zwitserland), Philipp Richter (Universität Potsdam, Duitsland), Joop Schaye (Universiteit Leiden), Kasper B. Schmidt (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Duitsland), Tanya Urrutia (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Duitsland), Peter M. Weilbacher (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Duitsland), Mohammad Akhlaghi (CRAL-CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, ENS de Lyon, Université de Lyon, Frankrijk), Nicolas Bouché (Université de Toulouse, Frankrijk), Thierry Contini (Université de Toulouse, Frankrijk), Bruno Guiderdoni (CRAL-CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, ENS de Lyon, Université de Lyon, Frankrijk), Edmund C. Herenz (Stockholms universitet, Zweden), Hanae Inami (Université de Lyon, Frankrijk), Josephine Kerutt (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Duitsland), Floriane Leclercq (CRAL-CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, ENS de Lyon, Université de Lyon, Frankrijk), Raffaella A. Marino (ETH Zürich, Zwitserland), Michael Maseda (Universiteit Leiden), Ana Monreal-Ibero (Instituto Astrofísica de Canarias, Spanje; Universidad de La Laguna, Spanje), Themiya Nanayakkara (Universiteit Leiden), Johan Richard (CRAL-CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, ENS de Lyon, Université de Lyon, Frankrijk), Rikke Saust (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Duitsland), Matthias Steinmetz (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Duitsland) en Martin Wendt (Universität Potsdam, Duitsland).
ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en verreweg de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door zestien lidstaten: België, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Ierland, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland, en door gastland Chili en strategisch partner Australië. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerpen, bouwen en beheren van grote sterrenwachten die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. Ook speelt ESO een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op astronomisch gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope (VLT) en haar toonaangevende Very Large Telescope Interferometer, evenals twee surveytelescopen – VISTA, die in het infrarood werkt, en de op zichtbare golflengten opererende VLT Survey Telescope. ESO speelt tevens een belangrijke partnerrol bij twee faciliteiten op Chajnantor, APEX en ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. En op Cerro Armazones, nabij Paranal, bouwt ESO de 39-meter Extremely Large Telescope, de ELT, die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.
Links
Contact
Lutz Wisotzki
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam
Potsdam, Germany
Tel: +49 331 7499 532
E-mail: lwisotzki@aip.de
Roland Bacon
MUSE Principal Investigator / Lyon Centre for Astrophysics Research (CRAL)
Lyon, France
Mobiel: +33 6 08 09 14 27
E-mail: rmb@obs.univ-lyon1.fr
Calum Turner
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobiel: +49 151 1537 3591
E-mail: pio@eso.org
Marieke Baan (Perscontact Nederland)
ESO Science Outreach Network
en NOVA Informatie Centrum
Tel: +31(0)20-5257480
E-mail: eson-netherlands@eso.org
Over dit bericht
Persberichten nr.: | eso1832nl |
Naam: | Hubble Ultra Deep Field |
Type: | Early Universe : Cosmology : Morphology : Deep Field |
Facility: | Very Large Telescope |
Instruments: | MUSE |
Science data: | 2018Natur.562..229W |
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.