Gli appassionati di astronomia potrebbero chiedersi perché una fotocamera chiamata Dark Energy Camera (DECam) sarebbe stata utilizzata per riprendere una singola galassia a spirale. DECam ha infatti già terminato il suo lavoro principale, poiché lo strumento è stato utilizzato per completare l'indagine sull'energia oscura, dal 2013 al 2019. Come molte persone, piuttosto che godersi una tranquilla pensione, DECam rimane occupato. I membri della comunità astronomica possono richiedere tempo per usarlo, e i dati raccolti sono trattati e resi pubblici, grazie all'Astro Data Archive presso il Community Science and Data Center (CSDC) Program presso il NOIRLab di NSF. Il funzionamento continuo di DECam rende anche possibili immagini sontuosamente dettagliate come questa.

Messier 83, o la Girandola del Sud, si trova nella costellazione meridionale dell'Idra ed è un obiettivo ovvio per una bella immagine astronomica. È orientato in modo che sia quasi interamente rivolto verso l'alto visto dalla Terra, il che significa che possiamo osservare la sua struttura a spirale con dettagli fantastici. La galassia si trova a circa 15 milioni di anni luce di distanza, che lo rende un vicino in termini astronomici. Ha un diametro di circa 50, 000 anni luce, quindi è un po' diminutivo rispetto alla nostra Via Lattea, che ha un diametro di 100, 000-200, 000 anni luce. In altre parole, però, la Girandola del Sud probabilmente fornisce una buona approssimazione di come apparirebbe la nostra Via Lattea a una lontana civiltà aliena.

Sei diversi filtri sono stati utilizzati su DECam per creare questa nuova spettacolare visione di una bellezza classica. I filtri consentono agli astronomi di selezionare in quali lunghezze d'onda della luce desiderano osservare il cielo. Questo è fondamentale per le osservazioni scientifiche, quando gli astronomi richiedono informazioni molto specifiche su un oggetto, ma consente anche di creare immagini colorate come questa. L'osservazione di oggetti celesti, come la Girandola meridionale, con diversi filtri significa che è possibile individuare dettagli diversi. Per esempio, i viticci oscuri che si arricciano attraverso la galassia sono in realtà corsie di polvere, bloccare la luce. In contrasto, il cluster, macchie rosse luminose sono causate da incandescenti, gas idrogeno caldo (che li identifica come hub di formazione stellare). Scie polverose e gas ionizzato dinamico hanno temperature diverse, e sono quindi visibili in diverse lunghezze d'onda. I filtri consentono di osservare entrambi separatamente, e poi combinati in un'unica intricata immagine. In tutto, 163 esposizioni DECam, con un tempo di esposizione totale combinato di oltre 11,3 ore, è andato a creare questo ritratto di Messier 83.

Eppure queste osservazioni non riguardavano solo la creazione di un bel quadro. Stanno aiutando a prepararsi per le prossime osservazioni dell'Osservatorio Vera C. Rubin, un futuro programma di NOIRLab. In dieci anni di attività, a partire dal 2023, L'Osservatorio Rubin effettuerà un'indagine ottica senza precedenti del cielo visibile chiamata Legacy Survey of Space and Time (LSST). "Le osservazioni di Messier 83 fanno parte di un programma in corso per produrre un atlante dei fenomeni variabili nel tempo nelle vicine galassie meridionali in preparazione per il Legacy Survey of Space and Time dell'Osservatorio Rubin, " ha detto Monika Soraisam dell'Università dell'Illinois, che è l'investigatore principale per le osservazioni di DECam di Messier 83. "Stiamo generando curve di luce multicolori di stelle in questa galassia, che verrà utilizzato per domare l'assalto degli avvisi previsti da LSST utilizzando un'infrastruttura software all'avanguardia come il broker di avvisi ANTARES di NOIRLab."

Costruito dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE), DECam è montato sul telescopio da 4 metri Víctor M. Blanco al CTIO in Cile. DECam è uno strumento potente che utilizza 74 dispositivi ad accoppiamento di carica (CCD) altamente sensibili per acquisire immagini. I CCD sono gli stessi dispositivi che vengono utilizzati per scattare foto nei telefoni cellulari di tutti i giorni. Certo, i CCD in DECam sono molto più grandi, e sono stati progettati specificamente per raccogliere luce rossa molto debole da galassie lontane. Questa capacità era cruciale per lo scopo originale di DECam, l'indagine sull'energia oscura. Questa ambiziosa indagine ha sondato una delle domande più fondamentali dell'Universo:perché il nostro Universo non si sta solo espandendo, ma espandersi a un ritmo accelerato? Per sei anni DECam ha sorvolato i cieli, immagini delle galassie più lontane per raccogliere più dati e consentire agli astronomi di indagare ulteriormente sul nostro Universo in accelerazione. Scattare belle immagini come questa deve sembrare molto più semplice per DECam.

"Mentre DECam ha raggiunto il suo obiettivo originale di completare l'indagine sull'energia oscura, continua ad essere una risorsa preziosa per la comunità astronomica, catturare ampie vedute di oggetti come Messier 83 che deliziano i sensi e migliorano la nostra comprensione dell'Universo, " ha detto Chris Davis, Direttore del programma per NOIRLab presso la National Science Foundation.