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HELM : Surveillance des galaxies lointaines au fil du temps

HELM suit des changements de lumière dans des galaxies lointaines pour étudier leur comportement et leurs propriétés.

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Le programme de suivi de champ extragalactique de haute qualité (HELM) utilise une caméra super puissante appelée la Dark Energy Camera (DECam) montée sur un télescope au Chili. Ce projet a pour but de suivre la lumière de nombreuses galaxies lointaines sur plusieurs années. Depuis février 2019, HELM observe différentes régions dans l’espace, comme COSMOS et SDSS Stripe 82, capturant la luminosité de ces galaxies tous les quelques jours. L’objectif est de rassembler des informations précieuses sur les galaxies actives et leur luminosité changeante, ce qui peut nous en dire plus sur leur comportement et leurs caractéristiques.

But de HELM

Le principal but de HELM est de créer des enregistrements détaillés de la lumière émise par les Noyaux Galactiques Actifs (AGNS), qui sont des centres de galaxies brillants à cause d’un trou noir qui dévore de la matière. En collectant de la lumière pendant plusieurs années, les chercheurs espèrent comprendre comment ces galaxies évoluent au fil du temps et comment leur luminosité est influencée par des facteurs comme la matière aspirée par le trou noir.

Importance des Courbes de lumière

Les données collectées vont créer des "courbes de lumière", qui sont des graphiques montrant comment la luminosité d'une galaxie change au fil du temps. Ces courbes sont essentielles pour étudier à quelle vitesse les trous noirs dans ces galaxies grandissent et comment ils interagissent avec leur environnement. De plus, les infos aideront les chercheurs à mesurer le temps que met la lumière à voyager depuis différentes parties de la galaxie, offrant des aperçus sur les mécanismes internes de ces régions actives.

Observations en cours

Les observations de HELM continuent, et le projet a vu une augmentation constante du nombre de courbes de lumière générées. Le programme de suivi se concentre sur des régions bien connues dans le ciel, où il y a suffisamment de données passées disponibles. Cela permet des études plus approfondies sur les activités des galaxies au fil du temps.

Connexion avec d'autres enquêtes

HELM complète d'autres grandes enquêtes comme le Sloan Digital Sky Survey (SDSS) et le Zwicky Transient Facility, qui se concentrent aussi sur divers phénomènes astronomiques. Par exemple, pendant que ces enquêtes rassemblent des infos sur des événements explosifs comme les supernovae, HELM fournit des données cruciales sur les changements de luminosité plus subtils dus à l’activité continue des AGNs.

Le rôle des filtres dans les observations

La Dark Energy Camera peut capturer différentes couleurs de lumière, ce qui aide à distinguer différents types d'objets célestes. Lors des observations, plusieurs filtres sont utilisés pour prendre des images dans différentes longueurs d'onde. Ça permet aux scientifiques d’étudier non seulement la luminosité mais aussi d'autres propriétés des galaxies observées.

Champs de suivi

HELM couvre plusieurs champs de suivi, chacun ayant une position unique dans le ciel. Ces champs incluent CDF-S, COSMOS, ELAIS-S1, S-CVZ, Stripe 82, et XMM-LSS. En observant plusieurs champs, les chercheurs peuvent rassembler une grande quantité de données sur divers phénomènes astrophysiques, menant à une meilleure compréhension de l'univers.

Collecte et traitement des données

Les observations se font en prenant une série d’images de la même zone du ciel. Chaque exposition capture la lumière des galaxies, qui est ensuite traitée pour créer des données exploitables. Cela implique de calibrer les images pour assurer leur précision et de retirer tout bruit indésirable qui pourrait interférer avec les résultats.

Défis rencontrés

Le programme de suivi a rencontré des défis, y compris des interruptions dues à la pandémie de COVID-19 et des difficultés techniques avec la DECam elle-même. Cependant, l’équipe a travaillé dur pour surmonter ces obstacles et continue de rassembler des données sur les courbes de lumière.

Résultats jusqu'à présent

Après quelques années d'observations, le premier ensemble de données a été publié. Ces données incluent des informations sur la luminosité de milliers de galaxies, avec des millions de mesures compilées grâce aux efforts de suivi. L’équipe est fière de la quantité d’informations que HELM a collectées et est excitée par le potentiel de découvertes futures.

Avenir de HELM

En regardant vers l'avenir, HELM vise à continuer son suivi à long terme de ces zones clés dans le ciel. Le projet devrait durer au moins jusqu’en 2025, rassemblant encore plus de données et collaborant avec d'autres efforts de recherche pour assurer une compréhension complète des galaxies actives et de leurs comportements.

Conclusion

HELM est un projet significatif qui apporte des données précieuses à notre compréhension de l'univers. En utilisant DECam pour surveiller des champs extragalactiques, les chercheurs espèrent découvrir les mystères des AGNs et leur rôle dans le cosmos. La collecte continue de données sur les courbes de lumière va enrichir notre connaissance de comment ces galaxies lointaines fonctionnent et évoluent dans le temps, fournissant une base pour de futures études astronomiques.

Grâce au travail continu de HELM, on peut s'attendre à une image plus détaillée de l'univers et des fascinants processus qui régissent le comportement des galaxies bien au-delà de notre propre.

Source originale

Titre: High-quality Extragalactic Legacy-field Monitoring (HELM) with DECam

Résumé: High-quality Extragalactic Legacy-field Monitoring (HELM) is a long-term observing program that photometrically monitors several well-studied extragalactic legacy fields with the Dark Energy Camera (DECam) imager on the CTIO 4m Blanco telescope. Since Feb 2019, HELM has been monitoring regions within COSMOS, XMM-LSS, CDF-S, S-CVZ, ELAIS-S1, and SDSS Stripe 82 with few-day cadences in the $(u)gri(z)$ bands, over a collective sky area of $\sim 38$ deg${\rm ^2}$. The main science goal of HELM is to provide high-quality optical light curves for a large sample of active galactic nuclei (AGNs), and to build decades-long time baselines when combining past and future optical light curves in these legacy fields. These optical images and light curves will facilitate the measurements of AGN reverberation mapping lags, as well as studies of AGN variability and its dependences on accretion properties. In addition, the time-resolved and coadded DECam photometry will enable a broad range of science applications from galaxy evolution to time-domain science. We describe the design and implementation of the program and present the first data release that includes source catalogs and the first $\sim 3.5$ years of light curves during 2019A--2022A.

Auteurs: Ming-Yang Zhuang, Qian Yang, Yue Shen, Monika Adamow, Douglas N. Friedel, R. A. Gruendl, Xin Liu, Paul Martini, Timothy M. C. Abbott, Scott F. Anderson, Roberto J. Assef, Franz E. Bauer, Rich Bielby, W. N. Brandt, Colin J. Burke, Jorge Casares, Yu-Ching Chen, Gisella De Rosa, Alex Drlica-Wagner, Tom Dwelly, Alice Eltvedt, Gloria Fonseca Alvarez, Jianyang Fu, Cesar Fuentes, Melissa L. Graham, Catherine J. Grier, Nathan Golovich, Patrick B. Hall, Patrick Hartigan, Keith Horne, Anton M. Koekemoer, Mirko Krumpe, Jennifer I. Li, Chris Lidman, Umang Malik, Amelia Mangian, Andrea Merloni, Claudio Ricci, Mara Salvato, Rob Sharp, Zachary Stone, David E. Trilling, Brad E. Tucker, Di Wen, Zachary Wideman, Yongquan Xue, Zhefu Yu, Catherine Zucker

Dernière mise à jour: 2024-02-08 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2402.06052

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.06052

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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