HETDEX, 최초의 대규모 조사에서 은하계 금광 공개

[아름이]

HETDEX, 최초의 대규모 조사에서 은하계 금광 공개
TACC 시스템은 200,000개 이상의 새로운 별과 은하 위치의 카탈로그 릴리스를 지원합니다.
날짜:
2023년 2월 9일
원천:
텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스, 텍사스 고급 컴퓨팅 센터
요약:
The Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment(HETDEX)는 처음으로 공개된 천체 목록을 발표했습니다. 먼 별과 은하를 포함한 200,000개 이상의 천체가 처음으로 3D로 매핑되었습니다. 천문학자들은 우주의 팽창을 측정하는 데 사용되는 허블 상수를 더 잘 결정하기 위해 데이터를 사용할 것입니다. HETDEX 조사에서 과학 결과의 가능한 '벌거벗은 블랙홀' 초기 하이라이트. TACC 시스템 Corral, Stampede2 및 Maverick이 데이터 분석 및 저장에 사용되었습니다. JupyterHub 노트북을 통해 공개적으로 사용 가능한 데이터.

전체 이야기
천문학자들은 거의 끝이 없는 하늘의 별과 은하 지도 작성의 표면을 거의 긁지 않았습니다. 슈퍼컴퓨터를 사용하여 오스틴에 있는 텍사스 대학의 연구원들은 이제 200,000개 이상의 새로운 천체의 위치를 ​​밝혀냈습니다. 그들의 목표는 더 많은 지도를 만들고 그 지식을 사용하여 우주의 궁극적인 운명을 예측하는 것입니다.

HETDEX(Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment)는 100억 광년 이상의 은하에서 중성 수소 방출로부터 라이만-알파 주파수 빛에 대한 분광 데이터를 포착하기 위해 2017년부터 텍사스 서부 데이비스 산맥의 어두운 하늘을 스캔했습니다. 떨어져 있는. 이 은하는 천문학자들에게 새로운 별의 강력한 생성을 알리는 신호인 수소의 특징적인 빛 파장을 방출합니다.

HETDEX 협업에는 미국과 독일의 6개 교육 기관에서 온 천문학자, 엔지니어, 기술자, 대학원생을 포함한 대규모 팀이 참여합니다.

연구원들은 처음으로 천체 목록을 작성했습니다. 낮은 적색편이에서 123,891개의 별 형성 은하; 낮은 적색편이에서 5,274개의 비방출선 은하; 그리고 4,976개의 활성은하핵(AGN) - 블랙홀의 존재를 알리는 밝은 점.

카탈로그를 설명하는 논문은 2023년 2월 The Astrophysical Journal에 게재되었습니다.

"우리는 처음으로 목록화한 적색편이의 수가 폭발적으로 증가했습니다."라고 텍사스 대학교 오스틴(UT Austin)의 연구 과학자이자 연구 공동 저자인 Erin Mentuch Cooper가 말했습니다. Cooper는 HETDEX 프로젝트의 데이터 관리자입니다.

"HETDEX 카탈로그에는 천문학 탐사의 금광이 있습니다. 그것이 제가 그것에 대해 좋아하는 것입니다."라고 연구 공동 저자 인 Karl Gebhardt, UT Austin 자연 과학 대학의 Herman and Joan Suit 천문학 교수는 말했습니다. Gebhardt는 HETDEX의 프로젝트 과학자이자 수석 조사관입니다.

별의 적색편이는 천문학자들에게 별이 지구에서 얼마나 빨리 멀어지고 있는지 알려줍니다. 그 이유는 별의 색과 유사한 주파수가 기차가 지나갈 때 뿔처럼 멀어질수록 낮아지기 때문입니다.

별이 빨리 멀어질수록 멀어집니다. 허블의 법칙이라고 하는 속도와 거리 사이의 관계는 은하의 위치를 ​​파악할 수 있으며 천문학자들이 HETDEX를 사용하여 200,000개가 넘는 별과 은하의 3D 지도를 만들 수 있도록 합니다.

"이것은 우리가 찾을 수 있는 것의 작은 비율에 불과하지만 좋은 시작입니다. 궁극적으로 HETDEX는 백만 개의 적색 편이 은하를 매핑하는 것을 목표로 합니다."라고 Cooper는 말했습니다.

HETDEX는 하늘을 뒤덮고 VIRUS(Visible Integral Field Replicable Unit Spectrograph)의 35,000개 광섬유 케이블에서 스펙트럼을 수집하는 비표적 조사이기 때문에 이전 대규모 하늘 조사와 다릅니다.

VIRUS는 먼 은하계에서 별빛을 가져와 프리즘처럼 빛을 구성 요소 색상으로 분할합니다. HETDEX는 하늘을 타일링하여 달 크기의 하늘에서 35,000개의 스펙트럼을 수집하고 한 지점에서 다른 지점으로 이동합니다. 조사 데이터를 위해 매년 약 500-600시간의 관찰을 수집합니다.

Gebhardt는 "우리는 지구상에서 가장 큰 분광 장비를 보유하고 있으며 시간적으로 가장 긴 조사 중 하나를 수행하고 있습니다."라고 말했습니다. "이 데이터를 분석하려면 우리가 손에 넣을 수 있는 가장 빠른 컴퓨터가 필요하며 TACC가 필요한 곳입니다. TACC는 이 거대한 설문 조사를 위한 모든 데이터 저장 및 모든 데이터 분석을 수행합니다."

망원경의 데이터는 초당 100기가비트의 고속 회선을 통해 TACC Corral 데이터 저장 시스템으로 바로 이동합니다.

"TACC는 우리 시스템을 합리화하기 위해 우리와 함께 열심히 일했고 정말 훌륭하게 작동하고 있습니다. 우리는 TACC 시스템에서 며칠, 어쩌면 일주일 만에 수년간의 데이터를 처리할 수 있습니다. 방법을 개선하고 있습니다."라고 Gebhardt는 덧붙였습니다.

HETDEX는 UT Austin의 선도적인 학술 슈퍼컴퓨팅 센터인 Texas Advanced Computing Center의 Maverick 및 Stampede2 슈퍼컴퓨터를 사용했습니다. Stampede2는 미국 전역의 수천 명의 과학자를 위한 공유 리소스로 National Science Foundation에서 자금을 지원합니다. 그들은 TACC의 Corral 시스템에서 약 60테라바이트의 이미지 데이터를 처리하고 분석하는 데 도움을 주었습니다.

또한 Cooper와 동료들은 TACC와 협력하여 데이터에 대한 JupyterHub 공용 액세스를 생성했습니다.

"학력이 있는 사람이라면 누구나 TACC 계정을 만들고 웹 브라우저를 통해 우리 데이터에 액세스할 수 있습니다. 우리는 그들이 우리의 모든 데이터에 액세스할 수 있도록 할 것입니다. 이것은 지금 당장은 카탈로그일 뿐입니다. 하지만 미래는 가고 있습니다. 쿠퍼는 "HETDEX에서 과학의 유산 잠재력을 제공하기 위해 TACC가 이를 설정하는 데 도움을 주고 있다"고 말했다.

카탈로그에서 흥미로운 점 중 하나는 강력한 라이만-알파 발광을 가진 활성 은하 핵(AGN)의 식별입니다. Gebhadt는 2022년 11월 The Astrophysical Journal에 발표된 UT Austin 천문학 박사후 연구원 Chenxu Liu가 연구한 연구를 공동 저술했습니다. 그것은 주변에 호스트 은하가 ​​없는 블랙홀에 대한 흥미로운 증거를 제시합니다.

게브하르트는 "이것은 내가 '벌거벗은 블랙홀'이라고 부르는 것"이라고 말했다. "아직 확인된 것은 없지만 우리는 이것들이 밖에 있을 수 있다고 생각합니다. HETDEX와 같은 조사만이 이것을 찾을 수 있을 것입니다."

HETDEX에서 생성된 과학은 2019년 허블 우주망원경이 우주의 잣대 역할을 하는 초신성을 정밀하게 관측한 결과 예상보다 훨씬 빠르게 성장해 우주 전체의 팽창을 이해하는 더 큰 그림을 더한다.

HETDEX의 성배는 100억년 전 우주 팽창률을 정확하게 측정하여 암흑 에너지의 물리적 모델을 밝힐 것입니다.

천문학자들은 현재 팽창률의 척도를 설명하는 방법에 대해 의견이 분분합니다. 그것을 이해하려면 중력 이론의 수정이나 근본적인 빅뱅 이론의 변경이 필요할 수 있습니다. 아직 발견되지 않은 입자의 작품일 수도 있습니다.

우주 초기의 팽창률의 정확한 값은 오늘날의 팽창률과 비교할 수 있습니다. 이 비교를 통해 우주가 영원히 팽창할지, 아니면 지금부터 수십억 년 후에 언젠가는 스스로 붕괴할지 결정할 수 있습니다.

"HETDEX 프로젝트의 요점은 우주의 팽창을 측정하는 것입니다."라고 Gebhardt는 말했습니다.

"이 새로운 카탈로그는 HETDEX 협업이 내년에 매우 열심히 작업하고 있는 'million galaxy' 질문에 마침내 답하는 데 귀중한 데이터를 추가합니다. 그러나 여기에는 더 큰 그림이 있으며 그것이 우리가 커뮤니티에 돌려주는 것입니다. 전 세계 과학자뿐만 아니라 일반 커뮤니티 TACC의 슈퍼컴퓨팅 리소스와 전문가 없이는 이 작업을 수행할 수 없었을 것입니다. 프로세스."

출처 : https://www.sciencedaily.com/