Spitzer 우주 망원경 (SST)은 NASA의 Great Observatories 시리즈 중 네 번째이자 마지막 장비입니다. SST는 2003 년 8 월 25 일 허블 우주 망원경 (HST), 찬드라 X- 레이 및 콤프 톤 감마선 관측소를 우주 공간으로 추적했습니다. 지구 궤도 헬리오 센 트릭 (태양) 궤도에 배치되었으며 NASA 내에서 2.5 년 이상 전세로 작업했습니다. SST 인 Origins Program은 2004 년 5 월 최초의 공개 조명을 공개하여 Canes Venatici의 대 면적 나선 은하 M51의 세계를 적외선으로 볼 수있게했습니다.
Rosse 경은 1845 년에 처음으로 M51을 "나선 성운"으로 묘사했습니다. Edwin Hubble이 또 다른 "M"– M31 내의 희미한 가변성 별을 해결하기 전까지는 아니 었습니다. – 갤럭시!
그러나 물건의 이름을 정하는 것은 그것을 설명하지 않습니다. 무엇에 대해 설명하기 가장 힘든 것 중 하나는“어떻게 된 것입니까?”입니다.
SST의 M51 이미지가 나오기 훨씬 전에 천문학 자들은 이미 하늘에있는 먼 물체의 희귀 한 사례에 대해 이미“머리를 given”었다. 천문학 자들이 은하 형성을 이해하는 방식을 혁신 할 수있는 일종의 연구입니다. NASA의 Origins Program은 큰 타격을 입 었으며 이제 문제는 다른 데이터 소스를 사용하여 러너를 집으로 옮기는 것이 었습니다.
“스피처 우주 망원경으로 z = ~ 2.7에서 큰 ~ 200kpc 기체 성운의 발견”(2005 년 3 월 29 일 발행)이라는 제목의 논문에서 천체 물리학자인 NOAO (National Optical Astronomy Observatory)의 Arjun Dey와 다른 조직의 동료들 ( Jet Propulsion Laboratory의 SST 운영 센터를 포함하여 em 스펙트럼의 하반부 (라디오에서 가시 광선까지)에서 데이터를 수집하여이 흥분된 (그리고 흥미 진진한) 먼지 영역과 관련된 초기 은하 클러스터 형성의 그림을 그렸습니다. 가스는 시간과 공간에서 약 11.3 BLY 떨어져 있습니다.
팀의 말에 따르면,“우리는 빛나는 중간 적외선 소스와 관련된 매우 넓은 공간 확장 성운의 발견을보고합니다.” 그것은 여러분과 저에게 그들이“오래 전에, 그리고 은하계 출생의 멀리있는 자궁”을 발견했음을 의미합니다.
객체 (SST24 J1434110 + 331733)는 원래 2004 년 1 월 말 봄철 별자리 부츠 중반 적외선 조사에서 SST의 MIPS 및 IRAC 감지기를 사용하여 매핑되었습니다. JPL 직원이 데이터를 축소 한 후 SST24가 일부를 제공 할 수 있음이 분명해졌습니다. 어린 은하계가 별 형성의 물질에 포함되어있을 때 신비로운 은하계 시대에 대한 매우 중요한 통찰력. 그러나이 물질에 침투하려면 em 스펙트럼에서 빛을 사용하여 해당 지역의 그림을 확장해야합니다.
SST24에 대한 다른 외관의 필요성은 SST의 0.84 미터 미러의 제한된 조리개와 적외선과 관련된 긴 파장으로 인해 발생했습니다. 기껏해야 SST는 성운의 3 분의 1을 드러 냈습니다. (SST에 장착 된 기기는 6 초 미만의 세부 해상도로 제한됩니다.) 3 개의 온보드 검출기 (IRAC, 적외선 분광기 – IRS 및 Spitzer 용 MIB (Multiband Imaging Photometer) – MIPS) 이미지는 중간에서 원거리의 적외선을 분석합니다. -적외선 파장 (3.6-160 마이크로 미터).
세 가지 SST 기기를 사용하여 관찰 된 빛은 대부분 "따뜻한"물체 (기체 및 먼지)에서 비롯되지만 광역 광원에서 나오는 빛은 넓은 거리에 걸쳐 확대 된 적색 이동 후에도 볼 수 있습니다. 흥미롭게도, 동일한“근거리 광”에있는 한 특정 밝은 선은 천문학 자 리만 스피처 (Liman Spitzer)가 천문학적 사용을 위해 처음으로 플래그를 매겼습니다.
Dey와 그의 팀은 다른 기기의 데이터와 함께 SST24 내에서 은하계 핵 (AGN)에 대한 강력한 사례를 모았습니다. 그러한 AGN이 확인되면 블랙홀이 초기 은하 진화에 중요한 역할을한다는 것을 보여줄 것입니다. 이러한 예는 AGN을 은하계 형성의 영향보다는 오히려 원인으로 만들어서 은하 형성에 대한 우리의 이해를 크게 변화시킬 수 있습니다.
SST24와 관련된 팀이 사용한 시각적 데이터는 애리조나 주 Kitt Peak에있는 NOAO의 4m 및 2.1m 망원경을 사용하여 수집되었습니다. 이 계측기는 SST 해상도를 거의 8 배 향상 시켰습니다. 광학 조명에서 사용 가능한 다른 데이터는 SST24의 에너지 출력을 확대했습니다. 2004 년 5 월과 6 월 동안 하와이 마우나 케아의 10 미터 Keck I 장비를 통해 SST24 (전면 및 배경 물체와 함께)에 대한 분광 정보가 미세 조정되고 정확하게 배향 된 1 arc second 스트립으로 수집되었습니다.
이 논문의 요약에서,“밝은 중 적외선 소스는 Spitzer Space Telescope를 사용한 관측에서 처음 감지되었습니다. NOAO Deep Wide-Field Survey의 기존 광대역 이미징 데이터는 중간 적외선 소스가 확산되고 공간 확장 된 광학 대응 물과 연관되어 있음을 보여주었습니다. 분광학 및 추가 이미징… 광학 소스가 거의 순전히 선 방출 성운임을 나타냅니다 검출 가능한 확산 연속체 방출이 거의 없다면”
일반적으로, 성숙한 은하들은 항성의 광구에서 흑체 복사에 의해 생성 된 빛의 전체 스펙트럼을 표시합니다. 이러한 광대역 스펙트럼은 일반적으로 원자 여기와 관련된 좁고 밝은 방출 선으로 강화됩니다. 그러나 SST24의 스펙트럼은 단일 좁은 대역의 방사선에 의해 지배됩니다. 이 밴드는 11.3 BLY의 불황으로 인해 약 3.7 배가되었지만 수소 가스가 방출하는“Lyman Alpha”주파수와 관련이 있습니다. 일반적으로 이러한 리만-알파 구름은 먼 배경 퀘이사의 자극에 의해 조사됩니다. 그러나 SST24의 경우, 또 다른 메커니즘, 즉 성운 자체 내의 블랙홀 소스가 관련 될 수 있습니다.
과학 팀은 SST24의 구조를 통합하여 AGN이 클라우드의 전체 범위에서 거의 10 분의 1 정도 클라우드 중심에서 상쇄된다고 판단했습니다. 이 오프셋이 은하 형성에 어떤 영향을 미치는지는 확실하지 않지만, 미래에 은하계 형성을 모델링하는 방법에이 오프셋이 통합되어야합니다.
Lyman 알파 라이트의 분광 변화는 SST24의 중앙 100 KLY 영역이 천천히 회전하며 약 6 조개의 태양에 해당하는 질량 – 우리 은하수와 월풀 (M51) 은하의 5 배에 해당하는 질량을 포함 함을 나타냅니다. SST24는 은하계 전체와 12 개의 위성 은하를 쉽게 포괄하는 공간 영역을 포함합니다.
그러나 SST24에는 별 형성이 전혀 없습니다. 연구팀은“은하를 형성하는 젊은 별은 성운의 북쪽 끝에있다”고보고했다. 이 은하는 먼지에 의해 붉어지고, 리만-알파 방사선과 동일한 적색 편이와 별 형성과 관련된 광대역 방사선을 가진다. 이 은하에는 AGN이 있다는 표시가 없습니다. 이 때문에 우리는 곧 AGN이 모든 은하의 형성에 필수적인 역할을하지 않을 수도 있다는 것을 곧 알게 될 것이다.
SST24의 무선 주파수 검사는 어렵지만 (장파장의 분해능 문제로 인해)이 연구팀은 중 적외선 전파 밀도 비율이“스타 버스트 은하와 현저한 유사성을 보인다”고 지적했다. 매트는 빛나는 별종으로 가득 찬 은하계의 계시를 빠르게 이끌어 낼 수있는 빠른 항성 진화의 시대를 겪고 있습니다…
SST24는 유일하게 탐지 된 Lyman- 알파 구름이 아니지만, 발견 된 소수의 사람들은 과학 팀에 의해 특별하다고 생각됩니다. 이 지역은 가장 큰 은하의 형성 장소라는 것입니다. 그렇다면이 시스템의 물리적 조건과 에너지를 이해하면 거대한 은하 형성 과정에 대한 중요한 통찰력을 얻을 수 있습니다.”
Jeff Barbour 작성
