Norsk astronom skal se med Hubble

Forsker Håkon Dahle ved Institutt for teoretisk astrofysikk skal bruke romteleskopet Hubble til å studere fjerne galaksehoper.

Romteleskopet Hubble svever over Jordens forstyrrende atmosfære og kan ta klare bilder av objekter i universet.

Bilde: Hubblesite gallery, STScI/NASA

Kosmologi med galaksehoper

Det er Håkon Dahles forskningsrådsprosjekt Cosmology with Galaxy Clusters som har blitt tildelt observasjonstid med Hubble. Galaksehoper er store grupper av mellom 50 og 1000 galakser. Hver galakse inneholder hundrevis av milliarder stjerner. Galaksehopene holdes sammen av tyngdekraften til den samlede massen i hopen.

HST-observasjonene vil ta bilder med lang eksponeringstid i fire fargefiltre av 37 utvalgte galaksehoper som fungerer som sterke gravitasjonslinser. Dataene vil bli brukt til detaljerte studier av mørk materie-fordelingen i galaksehopene, men vil også bli brukt til å gjøre detaljstudier av stjernedannelsen i sterkt forstørrede bakgrunnsgalakser bak galaksehopene.

Eta-Carinae-tåken.Eta Carinae-tåken, 7500 lysår fra jorda, er ett av de største stjernedannelsesområdene i vår egen galakse. Her finner vi gass, støv og nydannede unge stjerner. Ved å bruke gravitasjonslinser som naturlige forstørrelsesglass vil Hubble-teleskopet kunne avsløre stjernedannelsesområder av tilsvarende størrelse i galakser som ligger mer enn en million ganger lenger unna. (Kilde: ESO/T. Preibisch)

Kosmiske forstørrelsesglass

På sin vei gjennom universet vil lysstråler fra fjerne galakser bli avbøyd dersom de tilfeldigvis passerer gjennom tyngdefeltet til en massiv galaksehop. Denne avbøyningen gjør at galaksehopen fungerer som en slags linse, en såkalt gravitasjonslinse. Vi observerer lettest denne gravitasjonslinse-effekten som en tilsynelatende forvrenging av bildet av fjerne galakser (se bilde nederst på siden). Samtidig vil bildet av fjerne objekter kunne bli opptil flere tiltalls ganger forstørret.  Denne forstørrelsen kan gjøre det mulig å se detaljer i fjerne galakser som ellers ikke ville være synlig, selv med bruk av Hubble-teleskopet. Den mest aktive epoken med stjernedannelse i Universets historie foregikk for mellom 7 og 11 milliarder år siden. De planlagte Hubble-observasjonene vil for første gang gjøre det mulig å studere hvordan denne stjernedannelsen skjedde, ved å se på 73 sterkt forstørrede galakser som ligger så langt borte at lyset har vært underveis mot oss i 7-11 milliarder år. Slik gir også gravitasjonslinse-effekten oss allerede nå en forsmak på objekter og detaljer som ellers bare vil være synlige for fremtidens store teleskoper som James Webb Space Telescope og E-ELT

Romteleskopet Hubble

Hubble Space Telescope (HST) ble sendt opp i rommet i 1990, og har vært et av NASAs mest langvarige og best kjente prosjekter. Teleskopet har sendt flere hundre tusen bilder tilbake til Jorden, og har hjulpet til med å kaste lys på noen av de største mysteriene i astronomien. Alle astronomer i verden kan søke om å få observere med Hubble, men seleksjonsprosessen er vanskelig å komme gjennom. – Muligheten til å kunne gjøre en slik omfattende og systematisk studie med HST er et direkte resultat av et omfattende program ved Nordisk Optisk Teleskop, sier forsker Håkon Dahle ved Institutt for teoretisk astrofysikk.

– Gjennom de siste 5 årene har vi bygget opp et unikt datasett av omtrent 200 nyoppdagede gravitasjonslinsesystemer ved å følge opp mulige linsekandidater som vårt team har identifisert i datasettet fra Sloan Digital Sky Survey.

Forsker Håkon Dahle ved Institutt for teoretisk astrofysikk.

Observasjonene

Den totale tildelingen av tid dette prosjektet har fått tilsvarer 107 omløp med HST, dvs. ganske nøyaktig én ukes observasjonstid. Prosjektet er dermed klassifisert som et «Large HST program». Disse observasjonene gjør bruk av det nyeste og mest avanserte kameraet til Hubble, Wide Field Camera 3, som ble installert på HST i mai 2009. Observasjonene vil bli foretatt i perioden oktober 2012 - september 2013. Prosjektet gjennomføres i samarbeid med forskere ved University of Chicago og Harvard University. 

 

Bakkebaserte bilder av 20 av de 37 galaksehopene som skal studeres med Hubble-teleskopet. De gulaktige/oransje objektene er galakser i galaksehopene. De blå buene er fjerne galakser som befinner seg flere milliarder lysår bak galaksehopene. Bueformen er en illusjon som skyldes at lysstråler fra de blå bakgrunnsgalaksene på sin vei mot oss er blitt avbøyd i tyngdefeltet til galaksehopene. Denne avbøyningen kalles gravitasjonslinsing, og gir en tilsynelatende forvrengning og forstørrelse av bakgrunnsgalaksene.
Ved å studere formen og posisjonen til buene er det mulig å bestemme hvordan den mørke materien er fordelt i galaksehopene. Kilde: Sloan Giant Arcs Survey team.

 

Publisert 10. juli 2012 19:05