旨在揭示我们宇宙最深层秘密的摄像头，以光彩夺目的细节捕捉了南方风车星系

时间：2022-04-10 09:58:07来源：

绰号“南部风车”的Messier 83（或NGC 5236）是一个令人惊叹的正面旋涡星系，位于九头蛇南部星座约1500万光年。它的旋臂两旁排满了深色的尘埃，并撒上了微红色的，星状的氢气云。这是南方风车拍摄过的最深的图像之一（结合了超过11个小时的曝光时间），该视图是由美国能源部（DOE）制作并安装的暗能量相机（DECam）拍摄的NSF的NOIRLab计划使用Cerro Tololo美洲天文台（CTIO）的VíctorM. Blanco 4米望远镜拍摄。在图像边缘附近出现了许多背景星系，它们比Messier 83更远。

最初是为进行暗能量调查而设计的暗能量相机（DECam）捕获了有史以来最深的图像之一，该图像是梅西耶83号（一个被戏称为南部风车的螺旋星系）拍摄的。DECam由美国能源部建造，安装在Cerro Tololo美洲天文台（CTIO）的VíctorM. Blanco 4米望远镜上，该望远镜是NSF NOIRLab的一项计划。

天文学爱好者可能想知道为什么会使用称为“暗能量相机”（DECam）的相机来成像单个螺旋星系。DECam实际上已经完成了其主要工作，因为该仪器已用于完成从2013年到2019年进行的暗能量调查。和许多人一样，DECam并没有享受安静的退休生活，而是继续忙碌着。由于NSF NOIRLab社区科学和数据中心（CSDC）计划的Astro数据档案库，天文学界的成员可以申请时间使用它，并且收集到的数据可以进行处理并向公众公开[1]。DECam的持续操作还可以使像这样的精美细节图像成为可能。

梅西埃83号或南部风车位于九头蛇的南部星座，是获得美丽天文图像的明显目标。从地球的角度看，它的取向使其几乎完全面朝上，这意味着我们可以以奇妙的细节观察其螺旋结构。这个星系距离我们约有1500万光年，从天文学角度来说，它是一个邻居。它的直径约为50,000光年，因此与我们自己的银河系（直径为100,000–200,000光年）相比要小一些。但是，在其他方面，南方风车可能很好地近似了我们的银河系对遥远的外星文明的看法。

在DECam上使用了六个不同的滤镜，以创建古典美的这种壮观的新视图。滤镜使天文学家可以选择他们希望观察天空的光的波长。这对于科学观察至关重要。当天文学家需要有关某个物体的非常具体的信息时，它还可以创建彩色图像。

使用几种不同的滤镜观察天体，例如南方风车，意味着可以挑选出不同的细节。例如，卷曲在银河系中的深色卷须实际上是尘埃的通道，遮挡了光线。相反，聚集的亮红色斑点是由炽热的氢气（将其识别为恒星形成的中心）引起的。尘土飞扬的小径和动态电离气体具有不同的温度，因此在不同的波长下可见。滤镜可将两者分别观察，然后组合成一张复杂的图像。总共制作了这张Messier 83肖像，总共进行了163次DECam曝光，总曝光时间超过11.3小时。

然而，这些观察结果不仅仅在于创造一幅漂亮的图画。他们正在为NOIRLab的未来计划Vera C. Rubin天文台的即将到来的观测做准备。从2023年开始的十年运作中，鲁宾天文台将对可见的天空进行史无前例的光学测量，称为时空传统测量（LSST）。

“ Messier 83观测是正在进行的计划的一部分，该计划在附近的南部星系中产生时变现象地图集，为鲁宾天文台对时空的遗留测量做准备，”伊利诺伊大学的莫妮卡·索拉萨姆说。 DECam对Messier 83观测的研究者。“我们正在该星系中生成恒星的多色光曲线，将使用最先进的软件基础架构（例如NOIRLab自己的ANTARES警报代理）来驯服LSST预期的警报冲击。” [2 ]

DECam由美国能源部（DOE）建造，安装在智利CTIO的VíctorM. Blanco 4米望远镜上。DECam是一款功能强大的仪器，它使用74个高度敏感的电荷耦合器件（CCD）拍摄图像。CCD与用于日常手机拍照的设备相同。当然，DECam中的CCD更大，它们是专门设计来收集来自遥远星系的非常微弱的红光的。此功能对于DECam的原始目的“暗能量调查”至关重要。

这项雄心勃勃的调查探讨了宇宙中最基本的问题之一-为什么我们的宇宙不仅在扩张，而且还在以加速的速度扩张？六年来，DECam对天空进行了调查，对最遥远的星系进行了成像，以收集更多数据，从而使天文学家能够进一步研究我们正在加速的宇宙。对于DECam，拍摄这样的漂亮图像看起来似乎要简单得多。

“尽管DECam实现了完成暗能量调查的原始目标，但它仍然是天文学界的宝贵资源，可以捕捉像Messier 83这样的物体的一览无余的景象，既使感官愉悦又增进了我们对宇宙的理解，”他说。克里斯·戴维斯（Chris Davis），美国国家科学基金会NOIRLab项目总监。