Tegenwoordig geeft de Sloan Digital Sky Survey-III (SDSS-III) het grootste digitale kleurenbeeld van de hemel ooit vrij, en het is gratis voor iedereen. Hoe groot? Stap binnen en ontdek ...
Volgens het persbericht van de American Astronomical Society is het beeld de afgelopen tien jaar samengesteld
miljoenen afbeeldingen van 2,8 megapixels, waardoor een kleurenafbeelding van meer dan een biljoen pixels ontstaat. Hoe verhoudt dat zich? Zelfs een professionele CCD-camera van groot formaat zal slechts ongeveer 11 miljoen pixels produceren en een echt groot scherm om te bekijken - maar dit terapixel-beeld is zo groot en gedetailleerd dat er 500.000 high-definition tv's nodig zijn om het op zijn volledige resolutie te bekijken. Kun je je voorstellen?! "Dit beeld biedt kansen voor veel nieuwe wetenschappelijke ontdekkingen in de komende jaren", roept Bob Nichol, een professor aan de Universiteit van Portsmouth en wetenschappelijk woordvoerder voor de SDSS-III-samenwerking, uit.
Waar komt deze enorme astrofoto vandaan? Het nieuwe beeld vormt de kern van nieuwe gegevens die vandaag worden vrijgegeven door de SDSS-III-samenwerking tijdens de 217e bijeenkomst van de American Astronomical Society in Seattle. Deze nieuwe informatie, samen met de eerdere gegevensversies waarop het voortbouwt, geeft astronomen het meest uitgebreide beeld van de nachtelijke hemel ooit gemaakt. SDSS-gegevens zijn al gebruikt om bijna een half miljard astronomische objecten te ontdekken, waaronder asteroïden, sterren, sterrenstelsels en verre quasars. De nieuwste, meest nauwkeurige posities, kleuren en vormen voor al deze objecten worden vandaag ook vrijgegeven. (Tijd om onze softwareprogramma's bij te werken!) "Dit is een van de grootste premies in de geschiedenis van de wetenschap", zegt professor Mike Blanton van de New York University, die het gegevensarchiefwerk in SDSS-III leidt. Blanton en vele andere wetenschappers werken al maanden aan de voorbereiding van de vrijgave van al deze gegevens. "Deze gegevens zullen eeuwenlang een erfenis zijn", legt Blanton uit, "aangezien eerdere ambitieuze hemelonderzoeken zoals de Palomar Sky Survey van de jaren vijftig nog steeds worden gebruikt." En wie van ons heeft het POSS-programma niet gebruikt om iets te bevestigen dat we hebben gezien of misschien onverwachts hebben vastgelegd op een astrofoto? "We verwachten dat de SDSS-gegevens een dergelijke houdbaarheid hebben", zegt Blanton.
Dus wanneer is dit allemaal begonnen? Het beeld werd in 1998 gemaakt met behulp van wat toen de grootste digitale camera ter wereld was: een 138-megapixel beelddetector op de achterkant van een speciale 2,5-meter telescoop bij het Apache Point Observatory in New Mexico, VS. In de afgelopen tien jaar heeft de Sloan Digital Sky Survey een derde van de hele hemel gescand. Nu gaat deze beeldcamera met pensioen en zal hij terecht een deel worden van de permanente collectie van het Smithsonian als erkenning voor zijn bijdragen aan de astronomie. "Het was geweldig om de wetenschappelijke resultaten van deze camera te zien", zegt Connie Rockosi, een astronoom van de Universiteit van Californië, Santa Cruz, die in de jaren negentig als student aan de camera begon te werken bij Jim Gunn, professor van astronomie aan de Princeton University en SDSS-I / II projectwetenschapper. De hele carrière van Rockosi tot dusver loopt parallel met de geschiedenis van de SDSS-camera. "Het is een bitterzoet gevoel om te zien dat deze camera met pensioen gaat, omdat ik er al bijna twintig jaar mee werk", zegt ze.
Maar wat nu? Dankzij zo'n ongelooflijke resolutie zal het enorme beeld de hoeksteen vormen voor nieuwe onderzoeken van het heelal met behulp van de SDSS-telescoop. Deze onderzoeken zijn gebaseerd op andere vormen van gegevens, zoals spectra - een astronomische techniek waarbij gebruik wordt gemaakt van gespecialiseerde instrumenten om het licht van een ster of sterrenstelsel te breken in de golflengten van de componenten. Spectra kan worden gebruikt om de afstanden tot verre melkwegstelsels te vinden en de eigenschappen (zoals temperatuur en chemische samenstelling) van verschillende
soorten sterren en sterrenstelsels. "We hebben de bestaande SDSS-instrumenten geüpgraded en we gebruiken ze om afstanden te meten tot meer dan een miljoen sterrenstelsels die in deze afbeelding zijn gedetecteerd", legt David Schlegel, een astronoom van het Lawrence Berkeley National Laboratory en de hoofdonderzoeker van de nieuwe SDSS-III uit. Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS). Schlegel
legt uit dat het meten van afstanden tot sterrenstelsels meer tijd in beslag neemt dan alleen het nemen van hun foto's, maar in ruil daarvoor biedt het een gedetailleerde driedimensionale kaart van de verdeling van de sterrenstelsels in de ruimte. Dit is het soort nauwkeurigheid waarvan we vijf decennia geleden alleen maar konden dromen.
Volgens het persbericht is BOSS in 2009 begonnen met het verzamelen van gegevens en zal dat tot 2014 blijven, legt Schlegel uit. Als het klaar is, wordt BOSS de grootste 3D-kaart van sterrenstelsels ooit gemaakt, waarmee het oorspronkelijke SDSS-sterrenstelselonderzoek wordt uitgebreid tot een veel groter volume van het heelal. Het doel van BOSS is om precies te meten hoe de zogenaamde "Dark Energy" is veranderd in de recente geschiedenis van het universum. Deze metingen helpen astronomen de aard van deze mysterieuze stof te begrijpen. "Donkere energie is het grootste raadsel waarmee de wetenschap tegenwoordig te maken heeft", zegt Schlegel, "en de SDSS blijft voorop lopen in haar pogingen om erachter te komen wat het in hemelsnaam is!" Naast BOSS heeft de SDSS-III-samenwerking de eigenschappen en bewegingen van honderdduizenden sterren in de buitenste delen van ons Melkwegstelsel bestudeerd. De enquête, bekend als de Sloan-extensie voor galactisch begrip en exploratie of SEGUE, is enkele jaren geleden begonnen, maar is nu voltooid als onderdeel van het eerste jaar van SDSS-III.
Heb meer nodig? In combinatie met de afbeelding die vandaag wordt vrijgegeven, geven astronomen uit SEGUE ook de grootste kaart van het buitenste sterrenstelsel uit die ooit is vrijgegeven. 'Deze kaart is gebruikt om de verspreiding van sterren in ons sterrenstelsel te bestuderen', zegt Rockosi, de hoofdonderzoeker van SEGUE. 'We hebben veel sterrenstromen gevonden die oorspronkelijk toebehoorden aan andere sterrenstelsels die door de zwaartekracht van onze Melkweg uit elkaar werden gereten. We hebben lang gedacht dat sterrenstelsels evolueren door samen te smelten met anderen; de SEGUE-waarnemingen bevestigen dit basisbeeld. ”
Dus wat nu? SDSS-III voert tot 2014 ook twee andere onderzoeken van ons sterrenstelsel uit. Het eerste, MARVELS genaamd, zal een nieuw instrument gebruiken om herhaaldelijk spectra te meten voor ongeveer 8500 nabije sterren zoals onze eigen zon, op zoek naar de veelbetekenende wiebels veroorzaakt door grote Jupiter- zoals planeten die er omheen draaien. MARVELS zal naar verwachting ongeveer honderd nieuwe gigantische planeten ontdekken en mogelijk een vergelijkbaar aantal "bruine dwergen" vinden die tussen de zwaarste planeten en de kleinste sterren liggen. De tweede enquête is het APO Galactic Evolution Experiment (APOGEE), dat een van de grootste infraroodspectrografen gebruikt die ooit is gebouwd om de eerste systematische studie van sterren in alle delen van ons melkwegstelsel uit te voeren; zelfs sterren aan de andere kant van ons sterrenstelsel voorbij de centrale uitstulping. Dergelijke sterren zijn traditioneel moeilijk te bestuderen omdat hun zichtbare licht wordt verduisterd door grote hoeveelheden stof in de schijf van ons sterrenstelsel. Door echter te werken met langere, infrarode golflengten, kan APOGEE ze tot in detail bestuderen en zo hun eigenschappen en bewegingen onthullen om te onderzoeken hoe de verschillende componenten van ons sterrenstelsel in elkaar zijn gezet. "De SDSS-III is een verbazingwekkend divers project dat voortbouwt op de erfenis van de originele SDSS- en SDSS-II-onderzoeken", vat Nichol samen. “Dit beeld is het resultaat van tientallen jaren werk van honderden mensen en heeft al veel ongelooflijke ontdekkingen opgeleverd. Astronomie heeft een rijke traditie om al deze gegevens gratis beschikbaar te maken voor het publiek, en
we hopen dat iedereen er net zo van zal genieten als wij. ”
Ik geloof echt dat we ...
(De SDSS-III Data Release Eight (DR8) is te vinden op http://www.sdss3.org/dr8. Alle gegevens die als onderdeel van DR8 worden gepubliceerd, zijn gratis beschikbaar voor andere astronomen, wetenschappers en het publiek. Technische tijdschriften) DR8 en het SDSS-III-project beschrijven staan op de arXiv e-Print-server (http://arxiv.org).)
Credits: American Astronomical Society Press Release, M. Blanton en de SDSS-III.
