VLA, ALMA가 한 팀이 되어 대다수 현재 별들의 탄생장소를 처음으로 관측할 수 있게 하다

[밤송이]

오랜만에 허블 심우주 관찰지역의 은하들 소식이  올라왔습니다. 항상 기대를 저버리지 않는 믿고 보는 지역입니다.
파면 팔수록 더 나옵니다. 오늘 내용은 지금 우리가 하늘을 보면 볼 수 있는 별들의 대다수가 이곳에서 만들어졌다는
이야기입니다. 핵심은 그 당시는 은하 전체에서 별형성이 이루어졌다는 것입니다. 최소 90억년 된 은하들입니다.
재미있게 보시고 즐거운 별생활 되세요.

VLA, ALMA Team Up to Give First Look at Birthplaces of Most Current Stars
VLA, ALMA가 한 팀이 되어 대다수 현재 별들의 탄생장소를 처음으로 관측할 수 있게 하다

                                                                                                                   20 December 2016
 

Radio/Optical combination images of distant galaxies as seen with NSF's Very Large Array and NASA's Hubble Space Telescope. Their distances from Earth are indicated in the top set of images. Below, the same images, without labels.           Credit: K. Trisupatsilp, NRAO/AUI/NSF, NASA.

 오늘날 대부분의 별들이 정확히 어디서 태어났는지를 처음으로 학자들이 관측하였다. 이를 위해, 그들은 NSF’s Karl G. Jansky VLA와 ALMA를 활용하여 100억 년 전에 생겨난 먼 은하들을 보았다.

그때는, 우주의 별형성이 최대의 비율로 일어났다. 현재 우주에 있는 대부분의 별들이 그때 태어났다.

“그 시대의 은하들이 증식하듯이 별을 형성한 것을 우리가 알지만, 그 은하들이 어떻게 보이는지를 알 수는 없었다, 왜냐하면 어떤 가시광선도 그들을 덮고 있는 먼지를 뚫고 나올 수 없었기 때문이다.”고 연구논문의 일 저자인 Wiphu Rujopakam이 말했다.

가시광선과 달리, 전파파장은 먼지를 뚫고 갈수 있다. 그러나, 그런 멀고 희미한 은하들의 세밀한 부분을 밝히기 위해, 학자들은 지금까지 VLA로 얻은 사진 중에 가장 세세한 영상을 만들어야만 했다.

 도대체 어떤 기전이 그 당시 은하들 대부분의 별형성을 책임지고 있는지에 대한 오래된 의문을, VLA와 ALMA를 활용한, 새로운 관측이 답을 제공하였다. 그들이 가장 자주 연구한 은하들의 강렬한 별형성이 은하들 전체에서 일어났다는 것을 그들이 찾았다, 이는 현대 은하들이 훨씬 더 작은 지역에서 유사한 높은 별형성 비율을 보이는 것과 반대된다.

2003년 이래로 허블로 하늘의 작은 영역을 관측한, Hubble Ultra Deep Field에 있는 은하들을 연구하기 위해 학자들이 VLA와 ALMA를 활용하였다. HST는 매우 먼 우주에 있는 은하들을 찾기 위해 이 영역에 매우 오랜 시간 노출을 하고, 다른 장비들이 수많은 관측 프로그램으로 이 HST작업을 따랐다. 

“우리는 VLA와 ALMA를 활용하여 먼지가 허블에게 속을 가려서 볼 수 없었던 이 은하들 깊숙한 곳을 보았다. VLA는 우리에게 어디에서 별이 형성이 되는지를 보여주었고, ALMA는 별형성의 연료가 되는 차가운 가스을 밝혀주었다.”고 Kristina Nyland가 말했다. 

“이 연구에서, 우리는 가장 세세한 영상을 VLA를 통해 얻었다. 만약에 여러분이 휴대폰을 걸면, 태양계 바깥 가장자리근처의 명왕성거리의 두 배되는 거리까지 이 약한 전파신호가 전달이 되어 도달한다, 우리가 이 은하들에서 감지한 것이 그 신호만큼의 세기에 해당한다.”고 Preshanth Jagannathan이 말했다.

은하들의 연구는 다국적 팀에 의해 행해졌다. James Dunlop 과 Rob Ivison 그리고 ESO가 함께했다. 이 연구팀은 그들의 결과를 Astrophysical Journal의 12월 1일 호에 보고했다.

(원문)
VLA, ALMA Team Up to Give First Look at Birthplaces of Most Current Stars
VLA, ALMA가 한 팀이 되어 대다수 현재 별들의 탄생장소를 처음으로 관측할 수 있게 하다

                                                                                              20 December 2016

Astronomers have gotten their first look at exactly where most of today's stars were born. To do so, they used the National Science Foundation's Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) and the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) to look at distant galaxies seen as they were some 10 billion years ago.

At that time, the Universe was experiencing its peak rate of star formation. Most stars in the present Universe were born then.

"We knew that galaxies in that era were forming stars prolifically, but we didn't know what those galaxies looked like, because they are shrouded in so much dust that almost no visible light escapes them," said Wiphu Rujopakam, of the Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe at the University of Tokyo and Chulalongkorn University in  Bangkok, who was lead author on the research paper.

Radio waves, unlike visible light, can get through the dust. However, in order to reveal the details of such distant -- and faint -- galaxies, the astronomers had to make the most sensitive images ever made with the VLA.

The new observations, using the VLA and ALMA, have answered longstanding questions about just what mechanisms were responsible for the bulk of star formation in those galaxies. They found that intense star formation in the galaxies they studied most frequently occured throughout the galaxies, as opposed to much smaller regions in present-day galaxies with similar high star-formation rates.

The astronomers used the VLA and ALMA to study galaxies in the Hubble Ultra Deep Field, a small area of sky observed since 2003 with NASA's Hubble Space Telescope (HST). The HST made very long exposures of the area to detect galaxies in the far-distant Universe, and numerous observing programs with other telescopes have followed up on the HST work.

"We used the VLA and ALMA to see deeply into these galaxies, beyond the dust that obscured their innards from Hubble," said Kristina Nyland, of the National Radio Astronomy Observatory (NRAO). "The VLA showed us where star formation was occurring, and ALMA revealed the cold gas that is the fuel for star formation," she added.

"In this study, we made the most sensitive image ever made with the VLA," said Preshanth Jagannathan, also of NRAO. "If you took your cellphone, which transmits a weak radio signal, and put it at more than twice the distance to Pluto, near the outer edge of the solar system, its signal would be roughly as strong as what we detected from these galaxies," he added.

The study of the galaxies was done by an international team of astronomers. Others involved include James Dunlop of the University of Edinburgh and Rob Ivison of the University of Edinburgh and the European Southern Observatory. The researchers reported their findings in the Dec. 1 issue of the Astrophysical Journal.

ALMA is a partnership of ESO (representing its member states), NSF (USA) and NINS (Japan), together with NRC (Canada), NSC and ASIAA (Taiwan), and KASI (Republic of South Korea), in cooperation with the Republic of Chile. The Joint ALMA Observatory is operated by ESO, AUI/NRAO and NAOJ.

The National Radio Astronomy Observatory is a facility of the National Science Foundation, operated under cooperative agreement by Associated Universities, Inc.

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Dave Finley, Public Information Officer
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dfinley@nrao.edu

출처
https://public.nrao.edu/news/pressreleases/deep-galaxy-images