문제의 선 강도 맵 섹션. 감지된 은하계는 흰색 별로 표시됩니다. 삽입된 그림은 지도를 확대하고 데이터에서 배경 잡음을 제거한 후 이 지도에 존재하는 구조를 시뮬레이션합니다. 크레딧:HETDEX 천문학자들이 먼 우주에 대해 만든 모든 인상적인 지도에도 불구하고, 많은 활동은 눈에 띄지 않았습니다. 가장 밝은 은하들은 상대적으로 차트 작성이 쉬웠습니다. 많은 작은 은하계와 함께 그들 주변의 희미한 수소 빛은 그렇지 않았습니다.
천체물리학 저널에 게재된 새로운 연구 , 마침내 변경되었습니다. 연구진은 HETDEX(Hobby-Eberly 망원경 암흑 에너지 실험)의 데이터를 사용하여 90억~110억년 전의 모습으로 보이는 라이만-알파 빛(여기된 수소에 의해 방출되는 특정 자외선)의 3차원 지도를 구축했습니다.
그 결과는 은하계 환경의 더 큰 그림을 보여줍니다.
가장 밝은 비콘 너머
전통적인 은하 조사는 우주의 두드러진 부분을 찾는 데는 탁월하지만 그 사이와 주변에 퍼지는 희미한 방출의 대부분을 놓칩니다. 선 강도 매핑은 전략을 뒤집습니다. 개별적으로 보이는 은하에만 초점을 맞추는 대신 전체 공간 패치에서 결합된 빛을 측정합니다. 즉, 세부적인 내용은 적지만 훨씬 더 자세히 볼 수 있다는 의미입니다.
"당신이 비행기에 타고 내려다보고 있다고 상상해 보십시오. 은하 조사를 수행하는 '전통적인' 방법은 가장 밝은 도시만 매핑하는 것과 같습니다. 대규모 인구 밀집 지역이 어디에 있는지 알지만 교외와 작은 마을에 사는 모든 사람을 놓치게 됩니다."라고 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스의 HETDEX 과학자 Julian Muñoz가 말했습니다.
"강도 매핑은 얼룩진 평면 창을 통해 동일한 장면을 보는 것과 같습니다. 사진이 더 흐려지지만 가장 밝은 부분뿐만 아니라 모든 빛을 캡처합니다."
HETDEX는 백만 개 이상의 밝은 은하계를 매핑하여 암흑 에너지를 연구하는 것을 목표로 하지만 그 과정에서 주요 목표에 필요한 것보다 훨씬 더 많은 정보를 수집했습니다. 설문 조사에서는 6억 개 이상의 스펙트럼이 기록되었으며 팀은 해당 아카이브의 극히 일부만을 활용했습니다.
오스틴에 있는 텍사스 대학의 HETDEX 수석 조사관인 Karl Gebhardt 박사는 "우리는 수집하는 모든 데이터 중 작은 부분인 약 5%만 사용합니다."라고 말했습니다. “남은 데이터를 추가 연구에 활용하면 엄청난 잠재력이 있습니다.”
이 연구를 위해 연구자들은 목록에 있는 은하계 너머의 희미한 라이만-알파 방출을 복구하기 위해 사용하지 않은 수집물을 활용했습니다.
소음을 지도로 바꾸기
2013년 ESA와 Planck Collaboration이 매핑한 CMB 구. 출처:Wikimedia Commons 해당 신호를 추출하는 것은 간단하지 않았습니다. 팀은 약 0.5페타바이트에 달하는 HETDEX 데이터를 선별하여 스펙트럼을 정리하여 지구 대기, 전경 물체 및 기기 인공물에서 오염 물질을 제거했습니다. 그런 다음 그들은 알려진 밝은 은하의 위치를 더 어두운 은하와 주변 가스로부터의 방출을 복구하기 위한 가이드로 사용했습니다.
공동저자인 막스플랑크 천체물리학 연구소의 고마츠 에이이치로 박사는 “그래서 우리는 알려진 은하의 위치를 더 희미한 물체의 거리를 식별하는 이정표로 사용할 수 있다”고 말했습니다.
이번 연구는 초기 우주의 세 조각에 걸쳐 이 수소 빛을 추적했습니다. 많은 소스는 자체적으로 조사의 은하 목록에 포함되기에는 너무 희미했지만 함께 측정할 수 있을 만큼 강한 신호를 생성했습니다.
새로운 지도는 천문학자들에게 은하 형성 이론이 우주의 실제 모습과 일치하는지 확인할 수 있는 방법을 제공합니다. 또한 하늘의 같은 부분에 대한 다른 조사와 결합하면 연구자들이 은하가 어떻게 성장하고 별 형성 가스가 은하 주위에 어떻게 퍼지는지에 대한 더 완전한 그림을 구축하는 데 도움이 될 수 있어 더욱 유용할 수 있습니다.
