一個國際科學家團隊最近發布了美國宇航局哈勃太空望遠鏡有史以來拍攝的最大的近紅外圖像，使天文學家能夠繪製宇宙的恆星形成區，並了解最早、最遙遠的星系是如何起源的。這項名為3D-DASH的高分辨率調查將使研究人員能夠找到罕見的天體和目標，以便在最近發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）幾十年的任務中進行後續觀測。
這項研究將發表在《天體物理學雜誌》上。
“自30多年前發射以來，哈勃太空望遠鏡引領了對星系在宇宙最後100億年中如何變化的研究的復興，”多倫多大學文理學院鄧拉普天文學和天體物理學研究所的鄧拉普研究員和該研究的主要作者Lamiya Mowla說。
“D-DASH計劃擴展了哈勃在廣域成像方面的遺產，因此我們可以開始揭開我們自己的星系之外的神秘面紗。”
3D-DASH首次為研究人員提供了整個宇宙場的完整的近紅外調查，這是銀河系以外最豐富的銀河系外研究數據領域之一。作為哈勃觀測到的最長、最紅的波長–剛好超出人眼可見的範圍–近紅外意味着天文學家能夠更好地看到最遠的最早的星系。
天文學家還需要搜索廣闊的天空區域來尋找宇宙中的罕見天體。直到現在，這樣大的圖像只能從地面上獲得，而且存在分辨率低的問題，這限制了可以觀察到的東西。3D-DASH將有助於識別獨特的現象，如宇宙中質量最大的星系、高度活躍的黑洞，以及處於碰撞和合二為一邊緣的星系。
“我對怪物星系很好奇，它們是宇宙中質量最大的星系，由其他星系的合併形成。它們的結構是如何成長的，是什麼推動了它們形態的變化？” Mowla說，她在2015年作為耶魯大學的一名研究生開始從事這個項目。“使用現有的圖像來研究這些極其罕見的事件是很困難的，這也是促使我們設計這項大型調查的原因。”
為了對如此廣闊的一片天空進行成像，研究人員採用了哈勃的一項新技術，即DASH（Drift And SHift）。DASH創建的圖像比哈勃的標準視野大八倍，它通過捕捉多個鏡頭，然後將其拼接成一個主拼接圖，類似於用智能手機拍攝全景照片。
DASH也比典型的技術更快地拍攝圖像，在哈勃的每條軌道上拍攝八張照片，而不是一張照片，在250小時內實現了以前需要2000小時的目標。
“3D-DASH在COSMOS領域增加了一個新的獨特觀測層，也是通向未來十年空間調查的墊腳石，”馬克斯-普朗克天文學研究所數據科學主管和該研究的主要研究者Ivelina Momcheva說。“它給我們提供了一個偷窺未來科學發現的機會，並使我們能夠開發新的技術來分析這些大型數據集。”
3D-DASH覆蓋的總面積幾乎是地球上看到的天空中月亮的六倍。這個記錄可能會一直被哈勃的繼任者JWST所打破，而JWST是為敏感的特寫圖像而建造的，可以捕捉到小範圍內的精細細節。這是天文學家可獲得的最大的天空近紅外圖像，直到下一代望遠鏡在未來十年內發射，如南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡和Euclid。
在此之前，專業天文學家和業餘觀星者都可以使用由哥本哈根大學尼爾斯-玻爾研究所宇宙曙光中心的教員Gabriel Brammer創建的3D-DASH圖像的交互式在線版本來探索天空。