작동 방식은 다음과 같습니다.
1. 기본 원리 :
* Quasars : 퀘이사는 은하의 중심에있는 초기형 블랙홀로 구동되는 매우 밝고 먼 물체입니다. 그들은 광범위한 파장을 가로 질러 빛을 방출합니다.
* 수소 흡수 : 중성 수소 원자는 Lyman-Alpha 라인이라는 특정 파장에서 빛을 흡수합니다.
* Gunn-Peterson 효과 : 우리가 IGM을 통해 먼 퀘이사에서 빛을 관찰 할 때, 우리는 Lyman-Alpha 파장의 스펙트럼에서 "트로프"또는 스펙트럼의 딥을 볼 것으로 예상되며, 개재 중성 수소에 의한 흡수를 나타냅니다.
2. Gunn-Peterson Trough의 중요성 :
* 중성 IgM에 대한 증거 : Gunn-Peterson Trough의 존재는 IgM이 초기 우주 동안 중성 수소로 채워 졌음을 강력하게 시사합니다. 이것은 현재 우주가 불투명하다는 생각을지지하기 때문에 중요합니다.
* 재 이온화의 적색 편이 결정 : Gunn-Peterson Trough의 깊이와 범위를 측정함으로써 우주가 중립에서 이온화로 전환 될 때 적색 편이 (따라서 시간)를 결정할 수 있습니다. 이것을 repoch of Reionization 라고합니다 (EOR).
* 초기 우주 조사 : Gunn-Peterson Trough는이 중요한 기간 동안 IGM의 특성을 연구 할 수 있습니다.
* 밀도 : 트로프의 깊이는 중성 수소의 밀도와 관련이 있습니다.
* 온도 : 트로프의 폭은 IgM의 온도를 추정하는 데 사용될 수 있습니다.
* 구조 : 트로프의 변화는 필라멘트 및 공극과 같은 대규모 구조의 존재를 보여줄 수 있습니다.
3. 관찰 및 도전 :
* 초기 관찰 : Gunn-Peterson Trough의 첫 번째 관찰은 1960 년대에 이루어졌지만 망원경과 감도의 한계로 인해 신호가 매우 약했습니다.
* 현대 관찰 : 허블 우주 망원경 및 고급 분광기가 장착 된 지상 망원경과 같은 현대 망원경을 통해 우리는 훨씬 높은 정확도로 Gunn-Peterson 트로프를 감지하고 연구 할 수있었습니다.
* 도전 : Gunn-Peterson Trough는 종종 매우 희미합니다. 특히 더 높은 적색 편이에서는 매우 희미합니다. 이로 인해 특히 개재 은하의 다른 흡수 특징이있는 경우, 특히 연구하기가 어려워집니다.
결론적으로, Gunn-Peterson Trough는 초기 우주, 특히 재 이온화의 시대를 연구하기위한 강력한 도구입니다. IGM의 중성 수소에 의한 퀘이사에서 Lyman-Alpha Light의 흡수를 관찰함으로써, 우리는 우주의 진화, IgM의 특성 및 중립에서 이온화 상태로의 전환에 대한 귀중한 통찰력을 얻습니다. .
