Nowe spojrzenie na narodziny gwiazd i serce galaktyki spiralnej stało się udziałem pierwszej nocy obserwacyjnej nowego przyrządu astronomicznego. Nowy spektrometr UKIRT Imaging Spectrometer (UIST) uzyskał rewolucyjną zdolność do dzielenia dowolnego obiektu na niebie na sekcje, tworząc jednocześnie trójwymiarowe obrazy całej galaktyki w czasie pojedynczej obserwacji. UIST został zamontowany na United Kingdom Infrared Telescope (UKIRT) na Hawajach.

Astronomka biorąca udział w projekcie, Suzanne Ramsay Howat z UK Astronomy Technology Centre (ATC) w Edynburgu powiedziała: “UIST daje astronomom korzystającym z UKIRT niepowtarzalną okazję oglądania i portretowania Wszechświata“.

Aparatura ujrzała po raz pierwszy ujrzała “światło dzienne” w nocy 24 września, kiedy to została skierowana na mgławicę Omega. Mgławica ta, znana również jako M17, jest chmurą gazu, w której powstają nowe gwiazdy. Znajdująca się 5000 lat świetlnych od Ziemii, M17 jest bliskim sąsiadem i może być badana z niezwykłą dokładnością przez instrumenty typu UIST. Intensywne promieniowanie ultrafioletowe pochodzące z młodych, gorących gwiazd podgrzewa atomy w chmurach wewnątrzgwiezdnego gazu, powodując, że świecą one bardzo jasno, co widać w dolnej prawej części zdjęcia.

Jedną z najbardziej ekscytjących cech nowej aparatury UIST jest Integral Field Unit (IFU). IFU “kroi” światło pochodzące od obiektów astronomicznych na cienkie plastry. Kazdy z nich jest następnie rozszerzany w celu wykonania widma, w sposób przypominający powstawanie tęczy na szklanym pryzmacie. Astronomowie mogą uzyć spektrów do badania interakcji pomiędzy gwiazdami, kosmicznym pyłem i gazem w złożonych obiektach, takich jak galaktyki.

Przyrząd ten został przetestowany podczas pierwszej nocy działania UIST na UKIRT. Do obserwacji wybrano galaktykę NGC1068, odległą o 47 milionów lat świetlnych od Ziemi. Wiemy o niej, że ma aktywne jądro, lub centrum, co stanowi doskonały cel dla nowego przyrządu. IFU stworzył z jądra galaktyki podczerwony “sześcian z danymi” wykonany w pojedynczej obserwacji. Może on zostać “pokrojony” w jednym kierunku, aby pokazać wygląd jądra na wybranej długości fali, lub prostopadle, aby wykonać spektrografię przez całe jądro. Zespół UIST spędził pięć tygodni na przygotowywaniu i umieszczaniu instrumentu na UKIRT. Teleskop znajduje się na szczycie Mauna Kea na Hawajach, jednym z najlepszych na świecie miejsc dla prowadzenia obserwacji astronomicznych.

Dr Ramsay Howat wyjaśnia: “W podczerwieni, ciepło otaczające instrument wywołuje nieporządane tło świetlne. Aby uniknąć tego, cały ważący 750 kg instrument jest chłodzony wewnątrz kriostatu w temperaturze bliskiej -200 stopni Celsjusza, jedynie 70 stopni powyżej zera absolutnego. Koła o rozmiarze talerzy obiadowych pozwalają różnym optycznym elementom obracać się z dokładnością do 1/250 stopnia, a optyczna ścieżka musi pozostawać precyzyjnie wyrównana nawet gdy instrument cofa się w ekstremalnym zimnie“.

W sercu UIST znajduje się niezwykle czuły detektor podczerwieni szesnastokrotnie dokładniejszy niż poprzedni spektrometr CGS4. UIST Połączyło i ulepszyło możliwości instrumentu poprzednio zamontowanego na teleskopie.

Dr Andy Adamson, kierownik UKIRT, jest niezwykle poruszony nowymi możliwościami UIST. “Łącząc moc UIST wykonywania zdjęć i spektroskopii z doskonałą jakością zdjęć zrewolucjonizujemy obserwacje na UKIRT. Będziemy zdolni do zarejestrowania i analizy spektroskopowej obiektów naszych badań przy pomocy tylko jednego przyrządu“.

UKIRT Imaging Spectrometer (UIST) został zaprojektowany i zbudowany przez UK Astronomy Technology Centre (UK ATC) w Edynburgu. Wykrywa fale podczerwone o długości od 1 do 5 mikronów przy rozdzielczości 1024 na 1024 pikseli na tablicy detektora Indium Antimonide. Może byc wykorzystywany do robienia zdjęć, spektroskopii, spektroskopii wewnętrznej ciał, oraz polarymetrii. Koszt modernizacji wyniósł zaledwie 3 miliony funtów brytyjskich i został pokryty przez Particle Physics and Astronomy Research Council (PPARC).

Fotografia przedstawia United Kingdom Infrared Telescope na szczycie Mauna Kea na Hawajach.

UKIRT jest największym na świecie teleskopem poświęconym badaniu Wszechświata w podczerwieni. 3,8-metrowy brytyjski Infrared Telescope (UKIRT) jest usytuowany w pobliżu szczytu Mauna Kea, na wysokości 4194 metrów n.p.m.

Autor

Łukasz Wiśniewski