| "톈옌" 전파망원경, 최초로 은하계외 성운 중의 중성수소 방출선 탐지 | ||
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  중국과학원 남미천문센터 청청(程诚) 연구팀은 중국의 "톈옌(天眼)"으로 불리는 구경 500m 구형 전파망원경(FAST)의 19빔 수신기를 이용하여 저 적색편이 항성이 형성한 항성계 샘플 중의 4개 항성계에 대한 선도 관측을 수행하여 성공적으로 3개 항성계의 중성수소 방출선을 탐지했다. 이는 FAST가 공식 발표한 관측 결과 중, 최초로 명확하게 탐지한 은하계외 성운의 중성수소 방출선이다. 해당 성과는 "Astronomy and Astrophysics Letter"에 의해 접수되었다. FAST는 현재 세계적으로 구경이 가장 크고 감도가 가장 높은 천문 전파망원경으로 은하계외 성운의 중성수소 관측은 FAST의 중요한 과학 목표이다. 이번 관측에서 FAST는 불과 5분의 노출 시간에 은하계외 성운의 중성수소 신호를 감지함으로써 높은 감도를 보여주었다. 항성계의 원초 기체 성분인 중성수소는 항성계에 분포된 가장 확장된 바리온 물질 구조이다. 항성계의 일산화탄소(CO) 스펙트럼선의 복사는 주로 항성계 중심 영역에서 비롯된다. 따라서 중성수소와 일산화탄소 두 가지 스펙트럼선의 속도와 유량 분포를 통해 서로 다른 반지름에서의 항성계 동역학적 질량을 추정하고 나아가서 항성계의 바리온과 암흑물질 분포를 연구할 수 있다. FAST가 최근에 관측한 중성수소 스펙트럼선 데이터를 통해 추정한 항성계 동역학적 질량은 바리온 질량보다 한 등급 높으며 기존에 일산화탄소 스펙트럼선으로 추정된 항성계 동역학적 질량 및 바리온 질량과 아주 가깝다. 해당 결과는 중성수소와 일산화탄소 스펙트럼선을 이용한 관측 데이터로 항성계의 암흑물질 분포를 연구할 수 있음을 보여준다. 이번에 관측한 항성계 샘플은 중국과학원 남미천문센터 청청 연구원과 칠레 발파라이소 대학교(Valparaiso university) Eduardo Ibar 연구팀과 공동으로 추진하는 "발파라이소 아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 행렬 방출선 스카이 서베이" 프로젝트에서 선정되었다. 해당 항성계는 자외선에서 원적외선까지의 완전한 다중대역 측광 데이터뿐만 아니라 슬로언(Sloan) 디지털 스카이 서베이 광섬유 스펙트럼, 허셀(Herschel) 우주천문대 원적외선 스펙트럼 데이터 등을 가진다. 연구팀은 칠레 방문 기간에 칠레, 영국, 미국 등 나라의 천문학자들과 공동으로 칠레 아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 행렬과 대형 망원경 관측 시간을 신청하여 항성계에 대한 고해상도 일산화탄소 기체와 광학/근적외선 일체형 필드 분광기 관측을 진행했다. 해당 관측 데이터는 은하계 인근 항성계의 항성 형성 과정, 기체의 이온화원, 기체 동역학적 성질, 항성계의 항성 형성 효율 등 과제 연구에 아주 적합하다. 연구팀은 이미 중요한 연구 성과를 획득했다. 기존의 연구에서 대량의 다중대역 관측 데이터를 획득하였지만 항성계의 회전 속도, 중성수소 질량 및 크기, 항성계 암흑물질 비율 등 과제 연구를 위해서는 중성수소 관측이 필요하다. 연구팀은 더 많은 FAST 관측 시간을 신청하여 중성수소 방출선을 탐지한 은하계외 성운 샘플에 대한 더 많은 관측 연구를 수행할 계획이다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/7/442266.shtm?tdsourcetag=s_pctim_aiomsg |
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