Nowa analiza całego zestawu danych zebranych przez jeden z instrumentów Teleskopu Kosmicznego Hubble’a pozwoliła na pięciokrotne zmniejszenie błędów pomiarowych – donosi Europejska Agencja Kosmiczna (ESA).

Urządzenie o nazwie Faint Object Spectrograph (FOS) było jednym z podstawowych instrumentów Teleskopu Kosmicznego Hubble’a (HST) na początku jego działalności. Jego celem było uzyskiwanie bardzo dokładnych widm słabych obiektów kosmicznych.

Wszystkie obserwacje wykonane przez FOS w czasie od sierpnia 1990 roku do grudnia 1996 roku zostały zarchiwizowane w bazie danych zebranych przez HST. Cała ta baza danych została ponownie przeanalizowana przez czteroosobowy zespół naukowców ze Space Telescope – European Coordinating Facility (ST-ECF) w Garching w Niemczech. Celem tej pracy było sprawdzenie, czy w danych zbieranych instrumentem FOS nie ma żadnych błędów systematycznych wynikających z nieprawidłowego funkcjonowania urządzenia lub z efektów mających wpływ na widma, a wcześniej nie uwzględnianych w analizie danych.

Analiza ta mogła być zrobiona dopiero teraz ze względu na to, że obecnie dysponujemy całym materiałem uzyskanym za pomocą FOS, co stwarza najlepsze warunki do wykrycia wszelkiego rodzaju nieścisłości.

Jak zauważa kierownik grupy, Michael Rosa, najlepszym podejściem do ponownej analizy całego zestawu danych było rozpoczęcie od samego źródła, czyli fizyki, będącej podstawą działania spektrografu FOS. Dopiero po wykonaniu tego kroku można było przejść do nowych kalibracji instrumentu.

Nowa kalibracja, dokonana na pełnym zestawie danych, zbieranych w różnych porach roku, podczas różnych warunków spowodowanych przez zmienną aktywność słoneczną, pozwoliła na uwzględnienie wcześniej pominiętych efektów takich, jak wpływ ziemskiego pola magnetycznego czy zmiany temperatury.

Doprowadziło to do nowych wyznaczeń prędkości radialnych uzyskiwanych z widm. W wielu przypadkach okazały się one nawet pięć razy dokładniejsze niż pierwotne oszacowania. Wieloletni użytkownik spektrografu FOS, Tim de Zeeuw sugeruje, że nowy i poprawiony zestaw danych jest tak dobry, że można by odnieść wrażenie, iż pochodzi od zupełnie nowego i doskonalszego instrumentu.

Biorąc pod uwagę, że w ciągu kilkuletniej działalności FOS obserwował między innymi ruchy gwiazd w centrach galaktyk, mierzył prędkości chmur międzygalaktycznego gazu, a także prędkości odległych galaktyk, ponowna analiza tego materiału pozwoli dokładniej określić masy supermasywnych czarnych dziur, a także prędkości ekspansji Wszechświata i jego strukturę.

Podczas drugiej misji serwisowej do HST spektrograf FOS został zastąpiony przez nowy instrument o nazwie Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) i sprowadzony na Ziemię. Obecnie można go oglądać na wystawie w Smithonian National Air and Space Museum w Waszyngtonie.

Autor

Marcin Marszałek