허블의 거대한 은하단 MACS J0717.5 + 3745 신용:
NASA, ESA, Harald Ebeling (마노아 하와이 대학교) 및 Jean-Paul Kneib (LAM)
올해 초 허블 우주 망원경을 사용하는 천문학 자들은 한 쌍의 먼 은하들을 묶는 것처럼 보이는 어두운 물질의 얇은 필라멘트를 식별 할 수있었습니다. 이제 다른 필라멘트가 발견되었으며, 과학자들은 탐지하기 어려운 암흑 물질을 처음으로 상세하게 측정 할 수있는 사상 최초로 필라멘트에 대한 3 차원보기를 생성 할 수있었습니다. 그들의 결과는 필라멘트의 질량이 높다는 것을 암시하며,이 측정 값이 나머지 우주를 대표한다면,이 구조들은 우주의 모든 질량의 절반 이상을 포함 할 수 있다고 연구자들은 말한다.
암흑 물질은 처음부터 우주의 일부로 여겨졌으며, 빅뱅에서 남은 음식으로 우주의 대규모 구조를위한 백본을 만들었습니다.
프랑스의 Laboratoire d' Astrophysique de Marseille과 KwaZulu-Natal 대학교의 Mathilde Jauzac은“우주 웹의 필라멘트는 크게 확장되고 매우 확산되어 3D 연구는 물론 감지하기가 매우 어렵다”고 말했다. 아프리카, 연구의 수석 저자.
이 팀은 알려진 가장 큰 은하단 중 하나 인 대규모 은하 클러스터 주변의 고해상도 이미지 인 MACS J0717.5 + 3745 (또는 짧게는 MACS J0717)의 고해상도 이미지를 결합하여 필라멘트가 약 6 천만 광년으로 확장됨을 발견했습니다. 클러스터.
연구팀은 그들의 관측이 우주의 구조를주는 비계의 모양을 직접 엿볼 수 있다고 말했다. 그들은 NAOJ의 Subaru Telescope와 Canada-France-Hawaii Telescope 인 Hubble을 이용하여 WM Keck Observatory와 Gemini Observatory의 은하계에 대한 분광 데이터를 사용했습니다. 이 관측 값들을 함께 분석하면 거의 우리의 가시선을 따라 은하단에서 확장 될 때 필라멘트의 모양을 완전히 볼 수 있습니다.
이 팀은 방대하지만 분산 된 필라멘트를 연구 한 "레시피"를 자세히 설명했습니다. .
첫 번째 성분 : 유망한 목표. 우주 진화론은 우주 웹의 필라멘트가 만나는 곳에서 은하 클러스터가 형성되고 필라멘트는 천천히 클러스터로 물질을 퍼널 링한다는 것을 암시한다. 공동 저자 인 Harald Ebeling (미국 마노아 하와이 대학)은 다음과 같이 설명합니다.“MASC J0717에 대한 이전 연구에서 우리는이 클러스터가 활발하게 성장하고 있으며 따라서 우주 웹에 대한 자세한 연구를위한 주요 목표임을 알았습니다. 거의 10 년 전에 MACS J0717을 발견 한 팀을 이끌었습니다.
두 번째 성분 : 고급 중력 렌즈 기술. 알버트 아인슈타인 (Albert Einstein)의 유명한 상대성 이론에 따르면 빛의 경로는 질량이 큰 물체를 통과하거나 물체 근처에서 지나갈 때 구부러진다고합니다. 우주 웹의 필라멘트는 대체로 직접 볼 수없는 암흑 물질로 구성되어 있지만 [2] 질량은 중력 렌즈 라 불리는 과정에서 빛을 구부리고 배경에서 은하의 이미지를 왜곡하기에 충분합니다. 이 팀은 이미지 왜곡을 매스 맵으로 변환하는 새로운 도구를 개발했습니다.
세 번째 성분 : 고해상도 이미지. 중력 렌즈는 미묘한 현상이며이를 연구하려면 자세한 이미지가 필요합니다. 허블 관측을 통해 팀은 수많은 렌즈 형 은하의 정확한 변형을 연구 할 수있었습니다. 이것은 숨겨진 암흑 물질 필라멘트의 위치를 나타냅니다. 공동 저자 인 Jean-Paul Kneib (프랑스, LAM)는 이렇게 설명합니다.“우리가 관찰 한 모든 렌즈 기능에 맞는 클러스터 모양 모델을 찾아야했습니다.”
마지막으로 : 거리와 움직임의 측정. 허블의 클러스터에 대한 관측은 필라멘트에 대한 최상의 2 차원 맵을 제공하지만 3D로 그 모양을 보려면 추가 관찰이 필요합니다. Subaru, CFHT, WM Keck 및 Gemini North 망원경 (하와이의 Mauna Kea에있는 모든 데이터)을 사용하여 분광계로 측정 한 은하 속도뿐만 아니라 컬러 이미지 [3], 팀은 수천 개의 은하를 찾을 수있었습니다. 필라멘트 안에서 그리고 그들 중 많은 사람들의 움직임을 감지합니다.
이러한 모든 은하들에 대한 위치 및 속도 정보를 결합한 모델이 구성되었고, 이는 필라멘트 구조의 3D 형상 및 방향을 드러냈다. 그 결과, 연구팀은 이러한 분석에서 일반적인 구조를 2 차원으로 투영함으로써 발생하는 불확실성과 편견없이이 어려운 필라멘트 구조의 실제 특성을 측정 할 수있었습니다.
얻어진 결과는 이론적 작업과 우주 웹의 수치 시뮬레이션에 의해 만들어진 예측의 한계를 뛰어 넘습니다. 최소 6 천만 광년 길이의 MACS J0717 필라멘트는 천문학적 규모에서도 극한입니다. 그리고 팀이 측정 한 질량 함량이 거대한 클러스터 근처의 필라멘트를 대표 할 수 있다면, 우주 웹 노드 사이의 이러한 확산 링크는 이론가들이 예측 한 것보다 훨씬 더 많은 질량을 포함 할 수 있습니다 (암흑 물질 형태).
이 ESA HubbleCast 비디오에 대한 추가 정보 :
출처 : ESA 허블
