Kính thiên văn Víctor M. Blanco ở Chile chụp lại hình ảnh một thiên hà diệt vong rơi vào trung tâm của Cụm Fornax.
Cư dân của cụm thiên hà Fornax thể hiện hình ảnh này từ Kính viễn vọng Víctor M. Blanco 4 mét, đặt tại Chile tại Đài quan sát liên Mỹ Cerro Tololo (CTIO), một Chương trình NOIRLab của NSF. Thiên hà bất thường ẩn nấp ở góc dưới bên trái của hình ảnh Khảo sát Năng lượng Tối này là NGC 1427A và việc nó lao thẳng vào trung tâm của Cụm Fornax trong hàng triệu năm cuối cùng sẽ dẫn đến sự gián đoạn của thiên hà.
Cụm Fornax - đúng như tên gọi, nằm chủ yếu trong chòm sao Fornax (Lò nung) - là một cụm thiên hà tương đối gần, chỉ cách Trái đất khoảng 60 triệu năm ánh sáng. Điều này có nghĩa là nó hiện ra lờ mờ trên bầu trời đêm, trải dài trên một khu vực lớn hơn Mặt Trăng tròn hơn 100 lần. Với hơn 600 thiên hà thành viên, Cụm Fornax là cụm thiên hà “giàu nhất” (đông dân nhất) thứ hai trong phạm vi 100 triệu năm ánh sáng tính từ thiên hà của chúng ta (sau Cụm Xử Nữ lớn hơn nhiều).
Một thiên hà diệt vong rơi vào lõi của Cụm Fornax đã được Camera Năng lượng Tối trên Kính viễn vọng Víctor M. Blanco ở Chile ghi lại. Thiên hà không đều NGC 1427A đang lao vào trung tâm của cụm với tốc độ 2.2 triệu km (hoặc 1.3 triệu dặm) mỗi giờ. Trải qua hàng triệu năm, thiên hà sẽ bị xé toạc bởi sự tương tác hấp dẫn từ hai thiên hà lớn nhất trong ảnh. Nhiều thiên hà đầy màu sắc với nhiều kích cỡ và hình dạng khác nhau vẽ nên nền của hình ảnh này, xuất hiện cùng với các ngôi sao gần bên trong thiên hà của chúng ta. dãi ngân Hà.
Hai thiên hà hình elip chiếm ưu thế ở trung tâm của hình ảnh này – có thể nhìn thấy dưới dạng hai mảng ánh sáng khuếch tán lớn có lõi sáng. Những thiên hà như vậy thường chứa những ngôi sao già hơn nhiều so với những thiên hà xoắn ốc đẹp như tranh vẽ và chúng có xu hướng được tìm thấy trong các cụm thiên hà như Cụm Fornax. Những thiên hà hình elip này - được đặt tên là NGC 1399 và NGC 1404 - là một trong những thành viên sáng nhất của Cụm Fornax và bị lực hấp dẫn hút lại một cách không thể tránh khỏi. Sự tương tác này đang lấy đi khí từ NGC 1404, thiên hà hình elip phía dưới trong hình ảnh này.
Ở góc dưới bên trái của hình ảnh xuất hiện thiên hà không đều NGC 1427A. Vùng ánh sáng rách rưới này là một tập hợp các ngôi sao nhỏ, không đều, tương tự như Đám mây Magellan Lớn. Tương tự như NGC 1404, NGC 1427A đang lao về phía trung tâm của cụm sao với tốc độ khoảng 2.2 triệu km (hoặc 1.3 triệu dặm) mỗi giờ. Sự vội vã hủy diệt kéo dài này cuối cùng sẽ dẫn đến việc thiên hà bị phá vỡ - bị kéo ra bởi sự tương tác hấp dẫn với các thiên hà khác.
Giống như hầu hết các quan sát thiên văn, hình ảnh này không chỉ thể hiện mục tiêu dự định mà còn thể hiện một bầy đàn đồ vật cả ở gần nhà và ở khoảng cách rất xa. Hình ảnh được điểm xuyết bằng các vật thể đan xen từ trong Dải Ngân hà của chúng ta – những ngôi sao sáng có các gai nhiễu xạ.[1] Ở một thái cực khác, các thiên hà xa xôi cung cấp phông nền đầy màu sắc cho hình ảnh này: một số có thể nhận ra là các thiên hà xoắn ốc, trong khi một số khác chỉ là những vệt mờ. Mặc dù trông rất nhỏ bé trong hình ảnh này nhưng mỗi thiên hà xa xôi lại chứa hàng tỷ ngôi sao.
Hình ảnh này được chụp bởi Camera Năng lượng tối 570 megapixel (DECam), một trong những máy chụp ảnh trường rộng, hiệu suất cao nhất trên thế giới, như một phần của Khảo sát năng lượng tối. Được tài trợ bởi Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) và được xây dựng và thử nghiệm tại Fermilab của DOE, DECam được DOE và Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF) vận hành từ năm 2013 đến năm 2019. Trong số rất nhiều thành tựu của nó, các quan sát của DECam đã giúp các nhà thiên văn khám phá gần 300 thành tựu trước đây các thiên hà lùn chưa được biết đến trong Cụm Fornax.
Hiện tại DECam được sử dụng cho các chương trình bao gồm nhiều lĩnh vực khoa học. Giống như các công cụ khảo sát khác, DECam chụp ảnh những vùng rộng lớn của bầu trời đêm, cho phép các nhà thiên văn học hiểu được các cấu trúc trong Vũ trụ ở quy mô lớn. Khảo sát bằng kính viễn vọng cũng giúp xác định các vật thể thiên văn hấp dẫn đáng để quan sát tiếp theo; những kính thiên văn mạnh nhất chỉ có thể nghiên cứu một phần phút của bầu trời đêm tại bất kỳ thời điểm nào, vì vậy các nhà thiên văn học thường sử dụng các cuộc khảo sát để tìm ra những vật thể đủ thú vị để quan sát chi tiết.
Việc phân tích dữ liệu từ Khảo sát Năng lượng Tối được DOE và NSF hỗ trợ, đồng thời kho lưu trữ khoa học DECam được quản lý bởi Trung tâm Dữ liệu và Khoa học Cộng đồng (CSDC) tại NOIRLab của NSF.
Chú ý
- Các gai nhiễu xạ được hình thành do ánh sáng tương tác với cấu trúc bên trong của kính thiên văn và chúng có thể được sử dụng để cho biết điều gì đó về kính thiên văn đã chụp được hình ảnh. Hầu hết các kính thiên văn chuyên nghiệp đều có một gương phụ được treo phía trên gương chính bằng một số cánh gạt mỏng. Những cánh này – cùng nhau tạo thành một cấu trúc được gọi là “con nhện” – tương tác với ánh sáng sao để tạo ra các gai nhiễu xạ, với số lượng các cánh sẽ xác định kiểu mẫu của các gai thu được.
Thông tin thêm
NOIRLab của NSF (Phòng thí nghiệm nghiên cứu thiên văn quang học hồng ngoại quốc gia), trung tâm thiên văn học hồng ngoại quang học trên mặt đất của Hoa Kỳ, vận hành Đài thiên văn Gemini quốc tế (một cơ sở của NSF, NRC–Canada, ANID–Chile, MCTIC–Brazil, MINCyT–Argentina , và KASI–Cộng hòa Hàn Quốc), Đài quan sát quốc gia Kitt Peak (KPNO), Đài quan sát liên Mỹ Cerro Tololo (CTIO), Trung tâm dữ liệu và khoa học cộng đồng (CSDC) và Đài quan sát Vera C. Rubin (phối hợp với SLAC National của DOE Phòng thí nghiệm máy gia tốc). Nó được quản lý bởi Hiệp hội các trường đại học nghiên cứu thiên văn học (AURA) theo thỏa thuận hợp tác với NSF và có trụ sở chính tại Tucson, Arizona. Cộng đồng thiên văn rất vinh dự khi có cơ hội tiến hành nghiên cứu thiên văn trên Iolkam Du'ag (Đỉnh Kitt) ở Arizona, trên Maunakea ở Hawaii, và trên Cerro Tololo và Cerro Pachón ở Chile. Chúng tôi công nhận và thừa nhận vai trò văn hóa rất quan trọng cũng như sự tôn kính mà các địa điểm này dành cho Quốc gia Tohono O'odham, cộng đồng người Hawaii bản địa và cộng đồng địa phương ở Chile.
Công trình này được hỗ trợ một phần bởi Văn phòng Khoa học Bộ Năng lượng Hoa Kỳ. Khảo sát Năng lượng Tối là sự hợp tác của hơn 400 nhà khoa học từ 26 tổ chức ở bảy quốc gia. Tài trợ cho các Dự án DES được cung cấp bởi Văn phòng Khoa học Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ, Bộ Khoa học và Giáo dục Hoa Kỳ. Tây Ban Nha, Hội đồng Cơ sở Khoa học và Công nghệ Vương quốc Anh, Hội đồng Tài trợ Giáo dục Đại học của Anh, ETH Zurich của Thụy Sĩ, Trung tâm Ứng dụng Siêu máy tính Quốc gia tại Đại học Illinois tại Urbana-Champaign, Viện Vật lý Vũ trụ Kavli tại Đại học Chicago, Trung tâm Vật lý Vũ trụ và Hạt Thiên văn tại Đại học Bang Ohio, Viện Vật lý Cơ bản và Thiên văn học Mitchell tại Đại học Texas A&M, Financiadora de Estudos e Projetos, Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico và Ministério da Ciência e Tecnologia, Deutsche Forschungsgemeinschaft, và các tổ chức cộng tác trong Khảo sát Năng lượng Tối.
NCSA tại Đại học Illinois tại Urbana-Champaign cung cấp siêu máy tính và tài nguyên kỹ thuật số tiên tiến cho doanh nghiệp khoa học của quốc gia. Tại NCSA, các giảng viên, nhân viên, sinh viên và cộng tác viên của Đại học Illinois từ khắp nơi trên thế giới sử dụng các nguồn tài nguyên kỹ thuật số tiên tiến để giải quyết những thách thức lớn trong nghiên cứu vì lợi ích của khoa học và xã hội. NCSA đã nâng cao 50/30 danh sách Fortune XNUMX® trong hơn XNUMX năm bằng cách tập hợp ngành công nghiệp, nhà nghiên cứu và sinh viên cùng nhau giải quyết những thách thức lớn với tốc độ và quy mô nhanh chóng.
Fermilab là phòng thí nghiệm quốc gia hàng đầu của Mỹ về nghiên cứu vật lý hạt và máy gia tốc. Phòng thí nghiệm Khoa học của Văn phòng Năng lượng Hoa Kỳ, Fermilab nằm gần Chicago, Illinois và được điều hành theo hợp đồng bởi Fermi Research Alliance LLC, một sự hợp tác chung giữa Đại học Chicago và Hiệp hội Nghiên cứu Đại học, Inc.
Văn phòng Khoa học DOE là cơ quan hỗ trợ lớn nhất cho nghiên cứu cơ bản về khoa học vật lý ở Hoa Kỳ và đang nỗ lực giải quyết một số thách thức cấp bách nhất của thời đại chúng ta.