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Um enorme novo mapa cósmico está revelando buracos negros, estrelas raras e gás oculto

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O Sloan Digital Sky Survey V deu um grande passo em direção ao mapeamento do céu em uma escala verdadeiramente global com o Data Release 20. Conhecido como DR20, o lançamento inclui os primeiros espectros ópticos (BOSS) SDSS-V coletados do Hemisfério Sul, expandindo a pesquisa além da base estabelecida no primeiro lançamento.

Ao combinar estas novas observações do sul com dados recolhidos no norte, o SDSS-V está a levar a espectroscopia panóptica a ambos os hemisférios. O resultado dá aos astrónomos uma visão abrangente das estrelas, do gás interestelar e das galáxias distantes em todo o Universo. O DR20 faz parte de um mapa espectroscópico panóptico muito maior que continua a ser construído na pesquisa SDSS-V em andamento.

O estudo do universo próximo e distante é necessário para compreender os processos físicos que o moldam. O DR20 avança esse esforço ao mover o SDSS-V para a era das observações ópticas e infravermelhas de múltiplos comprimentos de onda e múltiplas épocas.

O que há de novo no Data Release 20?

DR20 inclui uma ampla gama de recursos para pesquisadores e entusiastas da astronomia. Isso inclui catálogos que cobrem buracos negros, estrelas e gás interestelar, bem como novas visualizações e ferramentas científicas projetadas para ajudar os usuários a explorar o vasto conjunto de dados.

Emily Griffith, da Universidade do Colorado Boulder, porta-voz da colaboração SDSS-V, disse: “O DR20 representa um grande salto na escala dos produtos de dados do SDSS – hoje lançamos mais de três milhões de espectros de estrelas e galáxias, juntamente com 18 catálogos de valor agregado.” “É o resultado de anos de trabalho de uma equipa internacional e dedicada de astrónomos. Estamos entusiasmados por partilhar o DR20 com o mundo e ver o que a comunidade descobre com ele.”

Primeiro espectro de chefes do hemisfério sul

Pela primeira vez, o DR20 inclui espectros ópticos estelares e extragalácticos SDSS-V obtidos no Hemisfério Sul. Estas observações foram feitas com o Telescópio du Pont de 2,5 m no Observatório Las Campanas (LCO) no Chile e são combinadas com observações atualizadas do Telescópio de 2,5 m da Fundação Sloan no Observatório Apache Point (APO).

Juntos, os dois locais de observação expandem significativamente o alcance geográfico da pesquisa e permitem ao SDSS-V examinar o céu de ambos os hemisférios.

Combinando visualizações ópticas e de raios X do céu

O DR20 também fornece o primeiro grande fluxo de dados de observações coordenadas do eROSITA-SDSS-V. Este trabalho faz parte do programa Spectroscopic Identification of Aerosita Sources (SPIDERS) e é apoiado pelo Aerosita X-ray All-Sky Survey (eRASS DR2).

Essas observações fornecem identificações importantes e medições de desvio para o vermelho óptico para centenas de milhares de núcleos galácticos ativos (AGN) emissores de raios X, aglomerados de galáxias e estrelas ativas. Ao combinar sondas de raios X com medições ópticas detalhadas, os investigadores podem determinar melhor o que são estes objetos energéticos e onde estão localizados no Universo.

Uma grande extensão do Black Hole Mapper

mapeador de buraco negro (BHM) aumenta dramaticamente no DR20, com 3 a 4 vezes mais dados do que os disponíveis no DR19. O lançamento inclui aproximadamente 1,1 milhão de espectros ópticos BOSS representando aproximadamente 500.000 objetos distintos.

Junto com o programa SPIDER, o conjunto de dados expandido inclui contribuições importantes do programa All-Quasar Multi-Epoch Spectroscopia (AQMES) e do programa Reverberation Mapping (RM). Estes projetos observam repetidamente quasares e outros alvos para estudar como os buracos negros supermassivos e os seus arredores mudam ao longo do tempo.

Mapeando 1,5 milhão de estrelas

Mapeador da Via Láctea (MWM) também ganha expansão substancial no DR20, adicionando uma coleção maior de alvos stellarator ópticos.

Nas pesquisas BHM e MWM, o DR20 contém mais de 3 milhões de espectros cobrindo 1,5 milhões de estrelas. Esta coleção inclui as primeiras estrelas pobres em metais enriquecidas em carbono identificadas nas Nuvens de Magalhães, bem como as primeiras estrelas despojadas de massa intermediária. Ambos os tipos de objetos são procurados há muito tempo porque podem fornecer pistas importantes sobre como as estrelas se formam e evoluem.

Novos mapas espectrais de nebulosas e galáxias próximas

mapeador de volume local (LVM) se expandiu muito além da visualização de bloco único lançada com DR19. O DR20 agora inclui mapas de espectroscopia de campo integral de 6 áreas alvo diferentes, cobrindo 169 blocos e aproximadamente 300.000 espectros.

Esses mapas capturam regiões galácticas HII, nebulosas planetárias e galáxias próximas em escalas espaciais extraordinárias. Eles também oferecem aos pesquisadores uma nova maneira de examinar objetos famosos como a Roseta e a Nebulosa de Órion, usando informações espectroscópicas detalhadas que abrangem grandes áreas do céu.

Uma nova ferramenta para procurar gás cósmico

Colaboração lançada para ajudar os usuários a navegar no crescente conjunto de dados do Local Volume Mapper lvmviz. As ferramentas de visualização interativas baseadas em navegador complementam as interfaces de usuário de próxima geração (Zora e Valis) que também foram atualizadas para DR20.

LVMvis inclui um mapa de linhas de emissão RGB HiPS que permite aos usuários explorar a distribuição e composição do gás brilhante no céu.

O DR20 também inclui 18 catálogos de valor agregado (VACs) novos ou extensivamente atualizados. Esses catálogos são projetados para facilitar investigações científicas específicas, organizando e aprimorando informações derivadas de dados básicos de pesquisas.

alcançando o universo

Assim como as versões anteriores do SDSS, o DR20 é cumulativo. Inclui todas as novas observações espectroscópicas reduzidas do BOSS coletadas até 2 de fevereiro de 2025, de ambos os hemisférios, juntamente com dados espectroscópicos de todas as fases anteriores do Sloan Digital Sky Survey.

Todo o conjunto de dados está disponível através Servidor de arquivo científico (SAS). Tutoriais atualizados do notebook Python executados no lado do servidor computação do servidor científico Eles também estão disponíveis abertamente para astrônomos e membros do público sob princípios de acesso aberto.

“Queremos que todos usem os produtos de dados do SDSS, sejam eles um astrônomo profissional conduzindo suas próprias pesquisas, um estudante aprendendo a trabalhar com dados, um professor em busca de material para sala de aula ou alguém interessado em astronomia em geral”, disse a Dra. Anne-Marie Weijmans, coordenadora de produtos de dados do SDSS na Universidade de St. “É por isso que temos tantas plataformas diferentes para as pessoas interagirem com os dados, e temos o cuidado de fornecer muitos exemplos e tutoriais para cada uma delas. Os dados não devem apenas estar disponíveis publicamente, mas também utilizáveis ​​publicamente.”

“Este lançamento de dados fornece alguns dados excelentes do SDSS-V que temos certeza de que as pessoas farão excelente uso”, disse o Dr. Joona Kollmeyer, diretor do SDSS-V, Carnegie Science. “Mas não paramos por aí. Acabamos de passar uma semana conversando sobre o que acontecerá no DR21 e no DR22! Precisaremos de computadores maiores!”

Sobre SDSS

O financiamento para o Sloan Digital Sky Survey V é fornecido pela Fundação Alfred P. Sloan, pela Fundação Heising-Simons, pela National Science Foundation e pelas instituições participantes. O SDSS reconhece o apoio e os recursos do Centro de Computação de Alto Desempenho da Universidade de Utah.

Os telescópios SDSS estão localizados no Observatório Apache Point, financiado pelo Astrophysical Research Consortium e operado pela New Mexico State University, e no Observatório Las Campanas, operado pela Carnegie Institution for Science.

O SDSS é gerenciado pelo Consórcio de Pesquisa Astrofísica para as instituições participantes da Colaboração SDSS, que inclui pesquisadores aprovados da Caltech, da Carnegie Institution for Science, do Comitê Nacional de Alocação de Tempo do Chile (CNTAC), do Flatiron Institute, do Gotham Participation Group, da Universidade de Harvard, da Universidade de Heidelberg, da Universidade Johns Hopkins, da L’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP), Max-Planck-Institut für Astronomy (MPIA Heidelberg), Max-Planck-Institut für Extraterrestrial Physik (MPE), Universidade de Nanjing, Observatórios Astronômicos Nacionais da China (NAOC), New Mexico State University, Ohio State University, Pennsylvania State University, Smithsonian Astrophysical Observatory, Space Telescope Science Institute (STScI), Stellar Astrophysics Grupo de Participação, Universidade Nacional Autônoma do México, Universidade do Arizona, Universidade do Colorado Boulder, Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, Universidade de Toronto, Universidade de Utah, Universidade da Virgínia, Universidade de Yale e Universidade de Yunnan.

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