Les passionnés d'astronomie pourraient se demander pourquoi une caméra appelée Dark Energy Camera (DECam) serait utilisée pour imager une seule galaxie spirale. DECam a en effet déjà terminé son travail principal, comme l'instrument a été utilisé pour compléter le Dark Energy Survey, qui s'est déroulé de 2013 à 2019. Comme beaucoup de gens, plutôt que de profiter d'une retraite tranquille, DECam reste occupé. Les membres de la communauté astronomique peuvent demander du temps pour l'utiliser, et les données collectées sont traitées et rendues publiques, grâce au programme Astro Data Archive du Community Science and Data Center (CSDC) du NOIRLab de la NSF. Le fonctionnement continu de DECam rend également possibles des images somptueusement détaillées comme celle-ci.

Messier 83, ou le Moulinet du Sud, est situé dans la constellation australe d'Hydra et est une cible évidente pour une belle image astronomique. Il est orienté de manière à être presque entièrement de face vu de la Terre, ce qui signifie que nous pouvons observer sa structure en spirale avec des détails fantastiques. La galaxie se trouve à environ 15 millions d'années-lumière, ce qui en fait un voisin en termes astronomiques. Il a un diamètre d'environ 50, 000 années-lumière, c'est donc un peu diminutif par rapport à notre propre Voie Lactée, qui a un diamètre de 100, 000–200, 000 années-lumière. D'autres manières, cependant, le Moulinet du Sud donne probablement une bonne approximation de ce à quoi ressemblerait notre Voie Lactée pour une civilisation extraterrestre lointaine.

Six filtres différents ont été utilisés sur DECam afin de créer cette nouvelle vue spectaculaire d'une beauté classique. Les filtres permettent aux astronomes de sélectionner les longueurs d'onde de la lumière dans lesquelles ils souhaitent voir le ciel. Ceci est crucial pour les observations scientifiques, lorsque les astronomes ont besoin d'informations très précises sur un objet, mais il permet également de créer des images colorées comme celle-ci. L'observation d'objets célestes, tels que le moulinet du sud, avec plusieurs filtres différents, permet de sélectionner différents détails. Par exemple, les vrilles sombres qui s'enroulent à travers la galaxie sont en fait des couloirs de poussière, bloquer la lumière. En revanche, le groupé, les taches rouge vif sont causées par l'éclat, l'hydrogène gazeux chaud (qui les identifie comme des plaques tournantes de la formation d'étoiles). Les traînées poussiéreuses et les gaz ionisés dynamiques ont des températures différentes, et sont donc visibles dans différentes longueurs d'onde. Les filtres permettent d'observer les deux séparément, puis combinés en une seule image complexe. Dans tout, 163 poses DECam, avec un temps d'exposition total combiné de plus de 11,3 heures, est entré dans la création de ce portrait de Messier 83.

Pourtant, ces observations ne visaient pas seulement à créer une jolie image. Ils aident à préparer les prochaines observations de l'Observatoire Vera C. Rubin, un futur programme de NOIRLab. En dix ans de fonctionnement, à partir de 2023, L'observatoire Rubin effectuera un relevé optique sans précédent du ciel visible nommé Legacy Survey of Space and Time (LSST). "Les observations de Messier 83 font partie d'un programme en cours visant à produire un atlas des phénomènes variant dans le temps dans les galaxies méridionales voisines en préparation du Legacy Survey of Space and Time de l'observatoire Rubin, " a déclaré Monika Soraisam de l'Université de l'Illinois, qui est le chercheur principal pour les observations de DECam de Messier 83. "Nous générons des courbes de lumière multicolores d'étoiles dans cette galaxie, qui sera utilisé pour apprivoiser l'assaut des alertes attendues du LSST en utilisant une infrastructure logicielle de pointe telle que le propre courtier d'alertes ANTARES de NOIRLab. »

Construit par le département américain de l'énergie (DOE), DECam est monté sur le télescope Víctor M. Blanco de 4 mètres au CTIO au Chili. DECam est un instrument puissant qui utilise 74 dispositifs à couplage de charge (CCD) hautement sensibles pour prendre des images. Les CCD sont les mêmes appareils qui sont utilisés pour prendre des photos dans les téléphones portables de tous les jours. Bien sûr, les CCD dans DECam sont beaucoup plus gros, et ils ont été spécialement conçus pour collecter une lumière rouge très faible provenant de galaxies lointaines. Cette capacité était cruciale pour l'objectif initial de DECam, l'enquête sur l'énergie noire. Cette enquête ambitieuse a sondé l'une des questions les plus fondamentales de l'Univers :pourquoi notre Univers est-il non seulement en expansion, mais en expansion à un rythme accéléré ? Pendant six ans, DECam a arpenté le ciel, imager les galaxies les plus éloignées pour collecter plus de données afin de permettre aux astronomes d'étudier plus avant notre Univers en accélération. Prendre de belles images comme celle-ci doit sembler beaucoup plus simple pour DECam.

« Alors que DECam a atteint son objectif initial de terminer l'enquête sur l'énergie noire, il continue d'être une ressource précieuse pour la communauté astronomique, capturer des vues panoramiques d'objets comme Messier 83 qui à la fois ravissent les sens et font progresser notre compréhension de l'Univers, " a déclaré Chris Davis, Directeur de programme pour NOIRLab à la National Science Foundation.