Niemand mag ein schlampiges COSMOS (Cosmological Evolution Survey), und Astronomen, die den am Subaru-Teleskop montierten Fiber-Multi-Object Spectrograph (FMOS) verwenden, haben durch ihre Studien Ordnung ins Chaos gebracht. Trotz ihres jungen kosmologischen Alters zeigen die Galaxien Zeichen, die viel Staub enthalten, der mit schwereren Elementen angereichert ist - ein reifer Zustand.
"Diese Ergebnisse konzentrieren sich auf eine wichtige Frage: Wie war das Universum, als es seine Sterne maximal formte?" 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 das, was das COSMOS-Team beantworten möchte. Ihre Forschungsziele sind die Aufklärung der Skalen der kosmischen Zeit in Bezug auf die Umwelt, die Bildung und Entwicklung massereicher galaktischer Strukturen. Wenn sie einzelne Galaxien untersuchen, können sie möglicherweise feststellen, ob ihre Wachstumsrate auf großräumige Umgebungen zurückzuführen ist. Informationen dieser Art können klären, welche Faktoren die frühe Universumsstruktur zur gegenwärtigen Form lokaler Galaxien beigetragen haben könnte. Einer der Datensätze, auf die sich das Team konzentriert, ist die Verwendung des FMOS am Subaru-Teleskop, um die Verteilung von mehr als tausend Galaxien zu bestimmen, die sich vor über neun Milliarden Jahren gebildet haben - eine 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 IPMU Kavli in Japan und des Instituts für Astronomie der Universität von Hawaii (Hauptforscher: David Sanders) eine effektive Zusammenarbeit zur Umsetzung ihres Ziels geschlossen." Die Beobachtungen umfassten 10 klare Nächte ab März 2012.
Warum Spektroskopie wählen? Diese fortschrittliche Glasfasertechnologie spricht für sich selbst und sammelt Licht über einer Himmelsfläche, deren Größe der des Mondes entspricht. Das FMOS konzentriert sich auf das nahe Infrarot, filtert unerwünschte Emissionen heraus, die durch warme Temperaturen verursacht werden, und kann gleichzeitig Spektren von 400 Galaxien mit einem weiten Abdeckungsfeld von 30 Bogenminuten im Hauptfokus erfassen. Durch die Verwendung eines so weiten Sichtfelds können Astronomen eine Vielzahl von Objekten in ihrer lokalen Umgebung einklemmen. Dies ermöglicht es Forschern, Informationen über sternbildende Regionen, Clusterbildung und Kosmologie zu maximieren.
David Sanders, der Hauptforscher des FMOS-COSMOS-Projekts am IfA, sagt dazu: „FMOS hat unsere Fähigkeit, zu untersuchen, wie sich Galaxien im Laufe der kosmischen Zeit bilden und entwickeln, eindeutig revolutioniert. Es ist derzeit das leistungsstärkste Instrument, um die große Anzahl von Objekten zu untersuchen, die zum Verständnis von Galaxien aller Größen, Formen und Massen erforderlich sind - von den größten Ellipsentrainer bis zu den kleinsten Zwergen. Wir sind sehr glücklich, dass die Zusammenarbeit zwischen Kavli IPMU und IfA uns die einmalige Gelegenheit bietet, das ferne Universum so detailliert zu studieren. “
FMOS wird bald berühmt sein, indem es sein wahres Potenzial offenbart. Es wurden zahlreiche Datenmengen in einem Modus mit hoher spektraler Auflösung und mit einer sehr erfolgreichen Rate gesammelt. Bisher hat es fast die Hälfte seines Ziels erreicht - über tausend Galaxien mit Rotverschiebungen zu untersuchen, um die großräumige Struktur abzubilden. Die aktuelle Umfrage besteht aus der Kartierung eines Himmelsbereichs, der sich im hochauflösenden Modus über einen Quadratgrad erstreckt. Zukünftige Pläne für FMOS werden eine Vergrößerung des Bereichs beinhalten. Diese erweiterte Abdeckung wird andere Instrumente bei alternativen Teleskopen ergänzen, die ein breiteres spektrales Bildgebungssystem oder eine höhere Auflösung aufweisen, 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!
Original Story Quelle: Kavli Institut für Physik und Mathematik des Universums Pressemitteilung.
