Om du trodde att galaxfotoet från Hubble Deep Field var det otroligaste du någonsin har sett, vänta tills du lägger ögonen på den mest känsliga infraröda kartan över det avlägsna universum som någonsin tagits. Under de senaste tre åren har Storbritanniens astronomer sammanställt data från Storbritanniens infraröda teleskop (UKIRT) på Hawaii och deras resultat är inget mindre än häpnadsväckande.
I dag presenterade Dr. Sebastien Foucaud från University of Nottingham sina första resultat på National Astronomical Society den 4 april. Dessa resultat utgör endast en del av Ultra-Deep Survey (UDS) - en bild som innehåller över 100 000 galaxer över ett område som är fyra gånger så stor som fullmånen - och en titt på bildandet av de mest avlägsna galaxer som ännu har bevittnats.
Det 3,8 meter stora brittiska infraröda teleskopet (UKIRT) blev en tidsmaskin eftersom världens största teleskop som uteslutande ägnades till infraröd astronomi började sin Deep Sky Survey 2005. Även nu är UDS-bilden bara ett element i en femdelade projekt. På grund av begränsningarna i ljusets hastighet tillåter dessa observationer astronomer att bokstavligen titta tillbaka 10 miljarder år i tid. De bilder som UKIRT producerar ser vårt universum i dess avlägsna barndom och de formationsgalaxier som går tillbaka där vi tror att expansionen började. Bilden är så stor och så djup att tusentals galaxer kan studeras vid dessa tidiga epoker för första gången. Genom den tekniska utvecklingen av infraröd avbildning kan astronomer nu kika ännu längre bakåt i tiden, eftersom ljus från de mest avlägsna galaxerna flyttas mot rödare våglängder när det reser genom det expanderande universum.
"Jag skulle jämföra dessa observationer med de iskärnor som borrats djupt in i Antarktis," sade Dr. Foucaud. "Precis som de tillåter oss att titta tillbaka i tiden tillåter vår ultradjupa bild oss att se tillbaka och observera galaxer som utvecklas i olika stadier i kosmisk historia, hela vägen tillbaka till bara 1 miljard miljarder efter Big Bang".
Ett av målen med projektet är att öka vetenskaplig förståelse för tidsramen i vilken sällsynta, massiva galaxer bildades i det avlägsna universum. Det är ett pussel som helt enkelt har förblivit olöst. Säger Dr. Foucaud: ”Vi ser galaxer 10 gånger mjölkmassans massa redan på plats vid mycket tidiga epoker. Nu provar vi för första gången en tillräckligt stor volym av det avlägsna universum för att kunna se dem i tillräckligt antal och verkligen klämma fast när de bildades. ”
UKIDSS Ultra-Deep Survey kommer med tiden att ge oss en fullständig folkräkning av galaxbildning i infraröd. Hittills har över hundra tusen galaxer upptäckts och den slutliga bilden kommer att vara 100 gånger större än någon motsvarande undersökning hittills. Att fastställa exakta avstånd till svaga galaxer är mycket svårt, vilket kräver långa timmars spektroskopi. För de svagaste föremålen i UDS-undersökningen är detta ofta omöjligt. I stället, genom att använda optiska och infraröda färger, kan astronomer effektivt effektivt skilja avlägsna galaxer från de som finns i närheten, och ytterligare separera dem i de som bildar stjärnor och de som inte är det. UKIDSS syftar till att upptäcka det närmaste objektet till solen (utanför solsystemet) samt några av de längst kända föremålen i universum.
Släpper bilderna från Ultra-Deep Sky Survey ljus på det stora kosmologiska mysteriet? Endast tid - och avstånd - kommer att berätta. Professor Andy Lawrence, principutredare för UKIDSS från University of Edinburgh, sa "När vi fortsätter att ta bilder under de närmaste åren kommer vi att se allt mer avlägsna galaxer."
