처음으로 천문학 자들은 허블 우주 망원경으로 얻은 우주의 가장 깊은 광학 이미지와 적응 형 광학을위한 정교한 새로운 레이저 가이드 스타 시스템을 사용하여 스펙트럼의 근적외선 부분에서 똑같이 선명한 이미지를 결합 할 수있었습니다. 하와이의 WM eck 천문대에서 이번 주 샌디에고에서 열린 AAS (American Astronomical Society) 회의에서 발표 된 새로운 관측 결과는 우주에있을 때 약 50 억 광년의 거리에서 볼 수있는 코어에 거대한 블랙홀이있는 충돌하는 은하에 대한 전례없는 세부 사항을 밝힙니다. 현재 나이의 절반 이상입니다.
적외선 범위에서 먼 은하를 관찰하면 광 파장에서 볼 수있는 것보다 더 오래된 별 집단이 드러나고 적외선은 또한 광보다 성간 먼지 구름을 더 빨리 투과합니다. 먼 은하의 새로운 적외선 이미지는 캘리포니아 대학 (University of California), 산타 크루즈 (Santa Cruz), UCLA 및 W. Keck Observatory의 연구팀이 확보했습니다. UC Santa Cruz의 대학원생이자 연구의 책임자 인 Jason Melbourne은 초기 발견에 놀라운 결과가 포함되어 있으며 연구원들은 앞으로 몇 주 안에 데이터를 계속 분석 할 것이라고 말했다.
멜버른은“이전에는 적외선에서 이러한 수준의 공간 분해능을 달성 할 수 없었습니다.
UCSC의 David Koo와 UCLA의 James Larkin이 이끄는 연구팀은 멜버른 외에도 UCSC의 Jennifer Lotz, Claire Max 및 Jerry Nelson; UCLA의 Shelley Wright와 Matthew Barczys; 그리고 Keck Observatory의 Antonin H. Bouchez, Jason Chin, Scott Hartman, Erik Johansson, Robert Lafon, David Le Mignant, Paul J. Stomski, Douglas Summers, Marcos A. van Dam 및 Peter L. Wizinowich.
“이 우주의 깊은 이미지에서 처음으로 동일한 수준의 공간 해상도로 광학에서 적외선까지 모든 파장의 빛을 커버 할 수 있습니다. 이를 통해 우리는 먼 은하의 세부적인 하부 구조를 관찰하고 다른 방법으로는 얻을 수 없었던 정밀도로 성분 별을 연구 할 수있게되었습니다.”라고 UCSC의 천문학과 천체 물리학 교수 인 Koo는 말했습니다.
이미지는 10 미터 Keck II 망원경에서 레이저 가이드 스타 적응 형 광학 시스템을 테스트하는 동안 Wright와 Keck AO 팀이 확보했습니다. 그것들은 새로운 시스템으로 얻은 먼 은하의 과학적 품질의 최초 이미지입니다. UCLA의 Larkin은 이번 연구는 적응 형 광학을 사용하여 초기 우주에서 희미하고 먼 은하의 표본을 관측 할 수있는 CATS (Center for Adaptive Optics Treasury Survey)의 주요 단계라고 말했다.
”우리는 밝은 별 주위의 데이터를 수집하기 위해 수년 동안 매우 열심히 일했습니다. 그러나 우리는 관찰 할 수있는 물체의 수와 유형면에서 매우 제한되어 있습니다. 레이저를 통해서만 가장 풍부하고 흥미 진진한 목표에 도달 할 수 있습니다.” 라킨이 말했다.
적응 형 광학 (AO)은 대기의 흐림 효과를 보정하여 지상 망원경으로 보이는 이미지를 심각하게 저하시킵니다. AO 시스템은 이러한 블러 링을 정확하게 측정하고 초당 수백 번의 보정을 적용하여 변형 가능한 거울을 사용하여 이미지를 보정합니다. 흔들림을 측정하기 위해 AO는 망원경의 시야에 밝은 광원을 필요로합니다.이 광원은 레이저를 사용하여 인공적으로 생성되어 위쪽 대기의 나트륨 원자를 여기시켜 빛을 발할 수 있습니다. 그러한 레이저 가이드 스타가 없다면, 천문학 자들은 밝은 별 (“자연 가이드 스타”)에 의존해야하는데, 이는 하늘에서 AO가 사용될 수있는 곳을 크게 제한합니다. 또한 자연의 안내 별은 너무 밝아서 하늘의 같은 부분에서 매우 희미하고 먼 은하를 관측 할 수 없다고 Koo는 말했다.
"Keck의 레이저 가이드 스타의 출현으로 적응 형 광학 관찰을위한 하늘이 열렸으며, 이제 Keck을 사용하여 허블 우주 망원경의 훌륭한 심도 광학 이미지가있는 분야에 집중할 수 있습니다"라고 Koo는 말했습니다.
Keck Telescope 거울의 직경이 Hubble보다 4 배 더 크기 때문에 레이저 가이드 스타 적응 형 광학 시스템을 사용하여 대기의 흐림 효과를 극복 할 수 있으므로 근적외선에서 Hubble보다 4 배 더 선명한 이미지를 얻을 수 있습니다.
AAS 회의에서 발표되는 이미지는 허블, 찬드라 엑스레이 천문대 및 기타 망원경으로 이미 깊은 관찰을 한 GOODS-South 필드로 알려진 하늘 영역에서 얻은 것입니다. 찬드라에 의해 식별 된 2 개의 X- 선 소스를 포함하여 이미지에 6 개의 희미한 은하가있다. 멜버른에 따르면, X 선 방출은 이러한 물체의 무질서한 형태와 결합되어 최근의 합병 활동을 제안했다. 합병은 많은 양의 물질을 은하의 중심으로 유입시킬 수 있으며, 은하 중심의 X 선 방출은 물질을 적극적으로 소비하는 거대한 블랙홀이 있음을 나타냅니다.
멜버른은“우리는 최근에 합병 된 은하를보고 있다고 확신한다”고 말했다. “이 시스템들 중 하나에는 이중 핵이 있기 때문에 실제로 은하의 두 핵을 볼 수 있습니다. 다른 시스템은 난파선처럼 보이는 매우 무질서하며 훨씬 더 강력한 엑스레이 소스입니다.”
X- 선 방출로 은하 핵을 밝히는 것 외에도 합병은 가스 구름에 충격을 가하고 압축하여 새로운 별을 형성하는 경향이 있습니다. 따라서 연구진은 이중 핵을 가진 시스템이 비교적 오래된 별에 의해 지배되고 많은 어린 별을 생산하지 않는 것으로 나타났습니다.
멜버른은“우리가 합병 시나리오에 대해 맞다면,이 합병은 이미 수십억 년 전에 이미 대부분의 별을 형성했고 새로운 별을 만들기 위해 많은 가스가 남아 있지 않은 두 은하 사이에서 일어나고있다”고 말했다.
추가 연구에 따르면 그러한 물체가 시간이 지남에 따라 더 흔하다는 것이 밝혀지면, 이러한 관측은 은하 형성 퍼즐 중 하나를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 널리 알려진 계층 적 은하 형성 이론에 따르면, 큰 은하들은 작은 은하들 간의 합병을 통해 수십억 년에 걸쳐 쌓여 있습니다. 합병은 별 형성을 유발하기 때문에, 많은 젊은이들의 별이 부족한 매우 큰 은하의 존재를 설명하기가 어려웠다.
“하나의 아이디어는 소위 건식 합병을 가질 수 있다는 것입니다.이 별들은 오래된 별들로 가득 차 있지만 두 개의 은하계는 많은 새로운 별을 형성하지 않고 합쳐집니다. 이 목표에서 우리가보고있는 것은 건전한 합병과 일치합니다.”라고 멜버른은 말했습니다. 건식 합병에도 불구하고 블랙홀을 공급하기에 충분한 가스가 여전히 존재하여 X- 선 방출을 생성 할 수 있지만 강한 별 형성 버스트를 생성하기에는 충분하지 않습니다.”
Spitzer Space Telescope에서 올해 말에 예상되는 중적 외 원적외선 파장에서의 추가 관측은이를 확인하는 데 도움이 될 수 있습니다. 멜버른에 따르면 스피처 데이터는 이러한 관측을 해석하는 데 중요한 변수 인 은하의 먼지 함량을 더 잘 나타낼 수있을 것이라고 말했다.
레이저 가이드 스타 적응 형 광학 시스템은 W. Keck Foundation이 자금을 지원했습니다. 인공 레이저 가이드 스타 시스템은 Lawrence Livermore National Laboratory와 W의 파트너십으로 개발 및 통합되었습니다. 레이저는 Dee Pennington, Curtis Brown 및 Pam Danforth의 도움으로 Keck에 통합되었습니다. NIRC2 근적외선 카메라는 UCLA (캘리포니아 기술 연구소) 및 Keck Observatory에서 개발했습니다. Keck Observatory는 CalTech, University of California, National Aeronautics and Space Administration 사이의 과학적 파트너십으로 운영됩니다.
이 작업은 UC Santa Cruz가 관리하는 국립 과학 재단 과학 기술 센터 인 Adaptive Optics Center의 지원을 받았습니다.
원본 출처 : Keck News Release
