Niemand mag ein schlampiges COSMOS (Cosmological Evolution Survey) und Astronomen, die den am Subaru-Teleskop montierten Fiber-Multi-Object-Spektrographen (FMOS) verwenden, haben durch ihre Studien Ordnung ins Chaos gebracht. Die Untersuchung ergab, dass Galaxien vor etwa neun Milliarden Jahren in der Lage waren, neue Sterne so geordnet wie ein Damespiel zu produzieren. Trotz ihres jungen kosmologischen Alters zeigen die Galaxien Anzeichen mit hohen Staubmengen, die mit schwereren Elementen angereichert sind – ein ausgereifter Zustand.
„Diese Erkenntnisse drehen sich um eine wichtige Frage: Wie war das Universum, als es seine Sterne maximal bildete?“ sagt John Silverman, der Hauptforscher des FMOS-COSMOS-Projekts am Kavli-Institut für Physik und Mathematik des Universums (Kavli IPMU).
Diese „universellen“ Fragen sind genau die Antworten des COSMOS-Teams. Ihre Forschungsziele sind, die Skalen der kosmischen Zeit in Bezug auf die Umwelt, die Entstehung und Entwicklung massiver galaktischer Strukturen aufzuklären. Bei der Untersuchung einzelner Galaxien können sie möglicherweise feststellen, ob ihre Wachstumsrate auf großräumige Umgebungen zurückzuführen ist. Informationen dieser Art können klären, welche Faktoren die frühe Universumsstruktur zur heutigen Form lokaler Galaxien beigetragen haben könnte. Einer der Datensätze, auf die sich das Team konzentriert, verwendet das FMOS des Subaru-Teleskops, um die Verteilung von mehr als tausend Galaxien aufzuzeichnen, die vor über neun Milliarden Jahren entstanden sind – einer Zeit, als das Universum seinen Sternentstehungsgipfel erreichte.
„Ein Schlüssel zur Erzielung fruchtbarer Ergebnisse ist die Zusammenarbeit zwischen COSMOS-Forschern, um die optimale Nutzung von FMOS zu maximieren.“ Silverman fährt fort: „In diesem Projekt haben Forscher der Kavli IPMU in Japan und des Institute for Astronomy der University of Hawaii (Hauptprüfer: David Sanders) eine effektive Zusammenarbeit zur Umsetzung ihres Ziels gebildet.“ Die Beobachtungen umfassten 10 klare Nächte ab März 2012.
Warum Spektroskopie wählen? Diese fortschrittliche Glasfasertechnologie spricht für sich selbst und sammelt Licht über einen Himmelsbereich, der der Größe des Mondes entspricht. Das FMOS konzentriert sich auf das nahe Infrarot, filtert unerwünschte Emissionen, die durch warme Temperaturen verursacht werden, heraus und kann Spektren von 400 Galaxien gleichzeitig mit einem weiten Erfassungsbereich von 30 Bogenminuten im Primärfokus aufnehmen. Durch die Verwendung eines so großen Sichtfelds können Astronomen eine Vielzahl von Objekten in ihrer lokalen Umgebung erfassen. Dies ermöglicht es Forschern, Informationen über Sternentstehungsregionen, Clusterbildung und Kosmologie zu maximieren.
Wie David Sanders, der Hauptforscher des FMOS-COSMOS-Projekts am IfA, es ausdrückt: „FMOS hat unsere Fähigkeit, die Entstehung und Entwicklung von Galaxien über die kosmische Zeit zu untersuchen, eindeutig revolutioniert. Es ist derzeit das leistungsstärkste Instrument, das wir haben, um die große Anzahl von Objekten zu untersuchen, die zum Verständnis von Galaxien aller Größen, Formen und Massen erforderlich sind – von den größten Ellipsen bis zu den kleinsten Zwergen. Wir sind sehr glücklich, dass uns die Kavli IPMU-IfA-Kollaboration diese einzigartige Gelegenheit bietet, das ferne Universum so detailliert zu studieren.“
FMOS wird bald berühmt sein, indem es sein wahres Potenzial enthüllt. Es hat große Datenmengen in einem Modus mit hoher spektraler Auflösung und mit sehr erfolgreicher Geschwindigkeit gesammelt. Bisher hat es fast die Hälfte seines Ziels erreicht – über tausend Galaxien mit Rotverschiebung zu untersuchen, um die großräumige Struktur zu kartieren. Die aktuelle Vermessung besteht aus der Kartierung eines Himmelsbereichs, der sich über ein Quadrat im hochauflösenden Modus erstreckt, und zukünftige Pläne für FMOS werden eine Vergrößerung des Bereichs beinhalten. Diese erweiterte Abdeckung wird andere Instrumente an alternativen Teleskopen ergänzen, die ein breiteres spektrales Abbildungssystem oder eine höhere Auflösung haben, die auf einen kleineren Bereich beschränkt ist. Diese kombinierten Ergebnisse könnten eines Tages dazu führen, dass wir einige der allerersten Strukturen zeigen, die sich schließlich zu den massiven Galaxienhaufen entwickelt haben, die wir heute sehen!
Quelle der Originalgeschichte: Kavli-Institut für Physik und Mathematik des Universums Pressemitteilung .
