기억해 허블 딥 필드 ? 그리고 그 후계자 허블 울트라 딥 필드 ? 우리는 여기 Universe Today에서 확실히 합니다. 어떻게 그들을 잊을 수 있겠습니까?
허블 우주 망원경에 후계자가 있는 것처럼 가장 유명한 두 개의 이미지도 마찬가지입니다. 그리고 그 후계자들은 허블의 후계자 중 하나인 NASA의 로마 우주 망원경에서 나올 것입니다.
허블 딥 필드(Hubble Deep Field)와 울트라 딥 필드(Ultra Deep Field)는 한 세대에 걸쳐 우주가 얼마나 광대하고 놀라운지를 보여주었습니다. 그들은 텅 빈 것처럼 보이는 하늘 부분도 사실은하로 가득 차 있음을 보여주었습니다. 은하의 모든 크기, 모양 및 나이.
그리고 로마 우주 망원경은 낸시 그레이스 로마 우주 망원경 —(이전에는 WFIRST라고 함) 자체 이미지로 해당 이미지를 능가합니다. 그리고 한 번에 100개의 허블 울트라 딥 필드에 해당할 수 있습니다. 아이들이 말했듯이 마음은 날아가 버린 것과 같습니다.
이것은 허블 울트라 딥 필드의 원래 NASA 릴리스입니다. 이미지의 모든 은하 중 가장 멀리 있는 은하가 약 10,000개 있습니다. 그것들은 가장 작고 가장 붉으며 빅뱅 이후 얼마 지나지 않아 존재했습니다. 이미지 크레디트: NASA 및 유럽 우주국 제공. 국수 스낵 편집 – http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2004/07/image/a/warn/, 공개 도메인, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid =5276968
로마 우주 망원경은 2025년에 발사될 예정이며 5년 간의 임무를 수행합니다. 우주론과 외계행성을 둘러싼 몇 가지 매력적인 질문에 대한 최첨단 연구를 수행할 것입니다. 그러기 위해서는 상당한 관찰력이 있습니다.
그것의 주 거울은 지름이 2.4m(7피트 10인치)로 허블의 거울과 같은 크기입니다. 그러나 Roman Telescope의 첫 번째 작업 이름은 WFIRST였으며 이는 Wide-Field Infrared Survey Telescope의 약자입니다. 그 이름의 Wide-Field 부분은 Hubble이 할 수 있는 것보다 훨씬 더 넓은 하늘 영역을 이미지화할 수 있음을 의미합니다. 최대 100배 이상 넓습니다.
로마인과 함께 시간을 관찰하는 것은 매우 탐낼 것입니다. 그 시간의 상당 부분은 하늘의 넓은 범위를 포함하는 광범위한 조사에 사용될 것입니다. 그러나 시간이 얼마 남지 않았으므로 훌륭한 관찰 제안서를 작성하는 사람에게 제공될 것입니다. 천문학 커뮤니티의 일부에 따르면 Hubble Ultra Deep Field와 같은 Roman Ultra Deep Field 관측이 우선 순위가 되어야 하며 많은 이점을 제공할 수 있습니다.
허블과 비교하여 Roman Ultra Deep Field가 어떻게 보이는지 보여주는 그림. 이미지 크레디트: NASA, ESA 및 A. Koekemoer(STScI)
감사의 말: 디지털화된 하늘 조사
Anton Koekemoer는 우주 망원경 과학 연구소의 허블 우주 망원경 연구 천체 물리학자입니다. 제237회 미국천문학회에서 로만 울트라 딥필드에 대한 아이디어를 발표했다. 그의 아이디어는 현재 30개 이상의 기관에서 천문학자들의 지지를 받고 있습니다.
안에 보도 자료 , Koekemoer는 프로젝트에 찬성했습니다. “커뮤니티 과학 개념으로서, 로만의 초심도 현장 관찰에서 흥미로운 과학 결과가 나올 수 있습니다. 우리는 천문학자들이 로만의 능력을 활용할 수 있는 방법에 대해 생각할 수 있도록 참여시키고 싶다”고 말했다.
이것은 안드로메다 은하의 이미지입니다. 그것은 지금까지 수행된 가장 큰 허블 프로그램 중 하나인 Panchromatic Hubble Andromeda Treasury 프로그램에서 나온 것입니다. 그것을 얻기 위해 천문학자들은 허블(파란색 사각형)로 400개의 별개의 점을 가져와 광시야 모자이크를 만들기 위해 연결했습니다. 이 이미지는 이제 은하수와 같은 은하의 상세한 구성을 이해하기 위한 표준이 되었습니다. 빨간색 윤곽선은 이 허블 모자이크에 겹쳐진 로만의 거대한 발자국을 보여줍니다. 동일한 깊이와 이미지 선명도로 이 모자이크에서 허블이 탐사한 전체 지역을 덮는 데는 로마식 포인터 두 개만 있으면 됩니다. 이미지 크레디트: NASA 및 STScI
허블은 매우 탐내는 관찰 시간 중 약 100시간을 사용하여 울트라 딥 필드(Ultra Deep Field)를 수집했습니다. 로마 우주 망원경이 비슷한 이미지를 모으는 데는 거의 같은 시간이 걸립니다. 그러나 허블의 이미지에는 수천 개의 은하가 포함되어 있지만 로마 망원경에는 수백만 개의 은하가 포함되어 있습니다. 그 노력으로 어떤 새로운 과학과 발견이 나올지 누가 정확히 예측할 수 있습니까?
그 수백만 은하는 지금까지 이미지화된 가장 오래된 은하들 중 일부일 것입니다. 허블의 딥 이미지에는 파악하기 힘든 표적이 소수에 불과한 반면, 로만의 딥 이미지에는 수백 개, 심지어 수천 개까지 포함될 수 있습니다. 그것은 초기 우주에 대한 우리의 연구에 큰 도움이 될 것입니다. 천문학자들은 고대 은하들이 어떻게 그룹화되어 있는지, 나이는 얼마나 되며 별이 어떻게 형성되는지 연구할 수 있습니다.
이 축소 비디오는 Hubble Ultra Deep Field로 시작하여 Roman Space Telescope의 시야를 보여주기 위해 축소됩니다.
뿐만 아니라 로마 망원경은 다른 강력한 망원경과 함께 작동하여 우리의 이해도를 높일 수 있습니다.
'로마는 또한 NASA의 망원경을 포함하여 지상과 우주에서 현재 및 미래의 망원경과 강력한 시너지 효과를 낼 것입니다. 제임스 웹 우주 망원경 그리고 다른 사람들.”이라고 Koekemoer가 말했습니다.
망원경이 점점 더 강력해짐에 따라 더 많은 양의 상세한 데이터를 생성합니다. 그러나 그 모든 데이터는 적절하게 처리되어야 하며 천문학자들이 스스로 관리하기에는 너무 많은 데이터가 있습니다. 로마 우주 망원경은 엄청난 양의 데이터를 생성할 것이며 과학자들은 이를 처리하는 방법을 개발하고 있습니다.
그 중 대부분은 머신 러닝과 AI를 중심으로 합니다.
또 다른 초강력 망원경인 Vera C. Rubin Observatory가 올해 언젠가 가동되면 거의 압도적인 양의 관측 데이터를 생성할 것입니다. 과학계는 수년 전부터 방대한 데이터 흐름에 대비해 왔습니다. Rubin Observatory는 이 모든 것을 처리할 수 있는 특화된 인프라를 갖추고 있습니다. Northwestern University는 심지어 새로운 프로그램 이를 다룰 젊은 데이터 과학자를 교육합니다.
낸시 그레이스 로만 우주 망원경의 삽화. 이미지 크레디트: NASA
Roman Space Telescope는 유사한 데이터 처리 기능에 의존합니다. 생성하는 방대한 데이터베이스를 처리하기 위해 머신 러닝에 의존할 것입니다. 각 이미지에 수백만 개의 개별 은하에 대한 정보가 포함될 수 있다면 모든 것을 이해하는 데 도움이 되는 엘리트 컴퓨팅 능력이 필요합니다.
'로마 선교의 거대한 데이터 세트로 가능해진 발견 잠재력은 우리가 현재 상상할 수 있는 것 이상으로 우주에 대한 이해의 돌파구로 이어질 수 있습니다.'
Anton Koekemoer, 연구 천체 물리학자, Hubble Space Telescope/Space Telescope Science Institute.
그러나 물론 이러한 모든 데이터는 단순한 일이 아닙니다. 전례 없는 기회입니다. Koekemoer는 '이전에는 해결할 수 없었던 완전히 새로운 질문을 탐색할 수 있습니다.'라고 말했습니다.
데이터의 흐름은 아무도 예상하지 못한 몇 가지 새로운 질문을 생성할 수도 있습니다. '로마 임무의 거대한 데이터 세트로 가능해진 발견 잠재력은 현재 우리가 상상할 수 있는 것 이상으로 우주에 대한 이해의 돌파구로 이어질 수 있습니다.'라고 Koekemoer가 덧붙였습니다. '그것은 과학계에 대한 로만의 지속적인 유산이 될 수 있습니다. 우리가 해결할 수 있다고 생각하는 과학 질문에 답할 뿐만 아니라 우리가 아직 생각하지 못한 새로운 질문에도 답할 수 있습니다.'
로마인의 관찰력에 대한 주장은 실제로 과소 평가되었을 수 있습니다. 실제로 로마는 허블 우주 망원경과 슬론 디지털 스카이 서베이 (SDSS). 특히 UV 관측과 관련하여 허블이 하는 모든 것을 할 수는 없습니다. 그러나 수행할 많은 관측 프로그램의 경우 로만은 문자 그대로 허블보다 수백 배 더 강력합니다. 그리고 방대한 시야는 SDSS와 일치합니다.
다른 전망대와의 시너지도 과언이 아닐 정도다. 일부 매우 희귀한 은하가 Roman의 방대한 데이터 세트에 포함될 것입니다. 일단 식별되면 James Webb 우주 망원경과 강력한 분광기 및 IR 기능을 사용하여 더 자세히 조사할 수 있습니다.
로마 우주 망원경은 또한 우주에 대한 우리의 가장 강력하고 상세한 시뮬레이션 중 일부를 테스트할 것입니다. 천문학자들과 우주론자들은 슈퍼컴퓨터를 사용하여 시간이 지남에 따라 펼쳐지는 우주의 시뮬레이션을 만들어 왔습니다. 이러한 데이터 기반 시뮬레이션은 빅뱅 이후 약 8억년에서 10억년 사이에 암흑 물질이 은하에 영향을 미치면서 은하가 그룹화되기 시작했음을 보여줍니다. 그 때 우주의 대규모 구조 형태를 갖추기 시작했다. 로만은 그 당시의 수많은 은하를 보고 시뮬레이션과 비교할 수 있을 것입니다.
별 형성에 대한 연구는 로마인도 어느 정도 밝힐 수 있어야 하는 연구 분야입니다. 우주론자들은 ' 우주의 새벽 ' 그리고 ' 우주의 정오 ,' 빅뱅 이후 약 5억년에서 30억년 사이의 시간을 다루고 있습니다. 그 기간 동안 별은 우리의 현재보다 훨씬 빠른 속도로 사나운 속도로 탄생했습니다. 과학자들은 또한 초질량 블랙홀(SMBH)이 그 시기에 가장 활동적이었다고 생각합니다.
로마 과학 조사 팀의 공동 연구원이기도 한 NASA 고다드 우주 비행 센터의 산기타 말호트라에 따르면, 로만의 넓은 시야는 이 시대를 연구하는 데 큰 도움이 될 것입니다.
“로만의 시야가 너무 넓기 때문에 판도가 바뀔 것입니다. 우리는 좁은 시야에서 하나의 환경을 샘플링할 수 있을 뿐만 아니라 로만의 넓은 눈으로 포착한 다양한 환경을 샘플링할 수 있습니다. 이것은 우리에게 항성 형성이 언제 어디서 일어났는지 더 잘 알 수 있게 해 줄 것입니다.” 말호트라가 말했다.
Roman의 기본 거울은 L3Harris 회사에서 만듭니다. 이 이미지에서 L3Harris의 Bonnie Patterson은 완성된 Nancy Grace Roman Space Telescope용 주경을 들고 서 있습니다(사진 제공: L3Harris).
다른 지역의 별 형성 속도는 천문학자들에게 많은 정보를 제공하며, 이것은 로마인이 탁월할 또 다른 영역입니다. 시골 지역? 유사하게, 천문학자로서 우리가 질문할 수 있는 가장 활동적인 별 형성 은하는 매우 밀집된 지역에 살고 있습니까, 아니면 성단의 가장자리에 살고 있습니까, 아니면 고립되어 살고 있습니까?” 말호트라가 말했다.
로마 우주 망원경은 또한 외계 행성 연구를 촉진할 것입니다. 강력한 코로나그래프 거대한 외계행성을 이미지화하고 전례 없는 고해상도 사진을 제공할 것입니다. 그것은 같은 방식으로 원시 행성 디스크를 조사할 수 있고 우리와 같은 다른 태양계가 있는지 그리고 그것들이 얼마나 흔하거나 희귀한지 이해하는 데 도움이 될 것입니다.
Roman은 JWST에 최고의 우주 망원경으로 합류할 것입니다. 그것은 또한 우리가 아직 확신할 수 없는 방식으로 천문학을 발전시킬 것을 약속하는 향후 몇 년 동안 온라인으로 제공되는 전체 망원경 및 천문대 그룹의 일부입니다. 이 그룹에는 다음이 포함됩니다. 거대 마젤란 망원경 , NS 30미터 망원경 , NS 유럽의 초대형 망원경 , 다른 사람.
로마 우주 망원경은 연구 중심의 많은 세부 경로를 따라 우주에 대한 우리의 이해를 발전시키도록 설정되어 있습니다. 중요하고 흥미진진합니다. 그러나 많은 사람들에게 가장 매력적인 것은 Ultra Deep Field 이미지입니다. 그러한 이미지는 우리의 사회적 내러티브의 일부가 될 수 있으며 비과학자들도 지구, 인류, 우주에 대해 생각하는 방식에 영향을 미칠 수 있습니다. 허블 이미지가 모든 세대의 사람들에게 미친 영향을 보십시오.
어떤 면에서는 우주에 대한 이 깊고 넓은 이미지가 모든 순수한 과학적 발전보다 더 중요할 수 있습니다.
Nancy Grace Roman 우주 망원경은 모든 것이 순조롭게 진행된다면 2025년 언젠가 발사될 예정입니다. 발사 후에는 태양-지구 L2 지점의 후광 궤도에 놓이게 됩니다. 광학 및 근적외선 모두에서 관찰하면서 5년 또는 그 이상을 보낼 것입니다.