Hobby-Eberly Teleskobu ve VIRUS spektrograf çiftlerini teleskopun her iki yanına monte edilmiş şekilde gösteren çizim. Kredi: McDonald Observatory/HETDEX Collaboration
Texas Advanced Computing Center (TACC) sistemleri, 200.000’den fazla yeni yıldız ve galaksi konumunun katalog yayınlanmasını destekler.
Gökbilimciler, göklerin neredeyse sonsuz yıldızlarını ve galaksilerini haritalamanın yüzeyini zar zor çizdi. Austin’deki Texas Üniversitesi’nden araştırmacılar, süper bilgisayarları ve dünyanın dört bir yanından binlerce sivil bilim insanının yardımını kullanarak 200.000’den fazla yeni astronomik nesnenin yerlerini ortaya çıkardı. Amaçları daha fazla harita çıkarmak ve bu bilgiyi evrenin nihai kaderini tahmin etmek için kullanmaktır.
Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment (HETDEX), dünyanın karanlık gökyüzünü taradı. Davis Dağları, 2017’den beri, 10 milyar ışık yılı uzaktaki galaksilerdeki nötr hidrojen emisyonundan Lyman-alfa frekansı ışığına ilişkin spektroskopik verileri yakalamaya yönelik keskin bir gözle. Bu galaksiler, astronomlara yeni yıldızların yoğun oluşumunu işaret eden, hidrojenden gelen özel bir dalga boyunda ışık yayar.
HETDEX işbirliği, gökbilimciler, mühendisler, teknisyenler ve gökbilimciler, mühendisler, teknisyenler ve dünyadaki altı akademik kurumdan yüksek lisans öğrencilerinden oluşan büyük bir ekibi kapsıyor. Amerika Birleşik Devletleri ve Almanya.
Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment (HETDEX), uzak yıldızlar ve patlayan galaksiler de dahil olmak üzere 200.000’den fazla astronomik nesnenin haritasını çıkaran, halka açık ilk kataloglarını duyurdu. yıldız oluşumu ile. HETDEX, bir yıldızın veya galaksinin yerini ve Dünya’dan uzaklığını belirlemek için kullanılan spektroskopik verileri toplayarak gökyüzünü döşer. (Üst) Planlanan HETDEX Güz alanının gökyüzü kapsamı (kırmızı) ve bu katalog sürümünün kapladığı alan (mavi), yıldızlar, Lyman-alfa yayan (lae), [O II] yayan (oii) ve düşük [OII] emisyonu olmayan (lzg) renk kodlu -z galaksiler. Kredi: Kredi: Erin Mentuch Cooper ve diğerleri 2023 ApJ 943 177.
Araştırmacılar ilk kez astronomik nesneleri katalogladılar — yüksek kırmızıya kaymada 51.863 Lyman alfa yayan gökadanın haritasını çıkardılar; Daha düşük kırmızıya kaymada 123.891 yıldız oluşturan gökada; Düşük kırmızıya kaymada 5.274 emisyonsuz çizgi galaksisi; ve 4.976 aktif galaktik çekirdek (AGN) — kara deliklerin varlığına işaret eden parlak noktalar.
Kataloğu açıklayan makale 7 Şubat 2023’te The Astrophysical Journal’da yayınlandı.
“ Austin’deki Teksas Üniversitesi’nde (UT Austin) bir araştırma bilimcisi olan çalışmanın ortak yazarı Erin Mentuch Cooper, “İlk kez kataloglanan kırmızıya kayma sayısı açısından patladık” dedi. Cooper, HETDEX projesinin veri yöneticisidir.
“HETDEX kataloğunda gökbilim araştırmalarında bir altın madeni var. Bu konuda sevdiğim şey bu, ”diyor çalışmanın ortak yazarı Karl Gebhardt, Herman ve Joan Suit Astronomi Profesörü, Doğa Bilimleri Fakültesi, UT Austin. Gebhardt, HETDEX’in proje bilimcisi ve baş araştırmacısıdır.
TACC’nin Maverick2 (üstte), Stampede2 (solda), Corral (sağda) süper bilgisayarları. Kredi: TACC
Bir yıldızın kırmızıya kayması, gökbilimcilere bir yıldızın Dünya’dan ne kadar hızlı uzaklaştığını söyler çünkü frekansı, rengine benzer bir şekilde, tıpkı bir trenin kornası gibi uzaklaştıkça azalır. geçerken.
Bir yıldız ne kadar hızlı uzaklaşırsa o kadar uzaklaşır. Hubble Yasası olarak adlandırılan, hız ve mesafe arasındaki bu ilişki, bir galaksinin yerini belirleyebilir ve gökbilimcilerin HETDEX ile 200.000’den fazla yıldız ve galaksinin 3B haritasını oluşturmasına olanak tanır.
“Bu yalnızca bulacağımızın küçük bir yüzdesi, ama bu iyi bir başlangıç. Nihayetinde, HETDEX bir milyon kırmızıya kaymış gökadanın haritasını çıkarmayı hedefliyor,” dedi Cooper.
HETDEX, önceki büyük gökyüzü araştırmalarından benzersizdir çünkü hedeflenmemiş bir araştırmadır, gökyüzünü kaplar ve 35.000 fiber optikten tayf toplar. Görünür İntegral Alan Çoğaltılabilir Birim Spektrografının (VIRUS) kabloları.
VIRUS, yıldız ışığını uzak galaksilerden alır ve ışığı bir prizmanın yaptığı gibi bileşen renklerine ayırır.Araştırma verileri için her yıl yaklaşık 500-600 saatlik gözlem toplar.
Gebhardt, “Gezegendeki en büyük spektroskopik araca sahibiz ve zaman açısından en uzun araştırmalardan birini yapıyoruz” söz konusu. “Bu verileri analiz etmek için bulabildiğimiz en hızlı bilgisayara ihtiyacımız var ve TACC burada devreye giriyor. TACC, bu dev anket için tüm veri depolamayı ve tüm veri analizini yapıyor.”
Veriler Teleskoptan gelen veriler, saniyede 100 Gigabit hızında yüksek hızlı hatlar aracılığıyla doğrudan TACC Corral veri depolama sistemine gidiyor.
“TACC, sistemimizi modernize etmek için bizimle birlikte çok çalıştı ve harika çalışıyor. TACC sistemlerinde yılların verilerini birkaç günde, belki bir haftada işleyebiliyoruz. Yöntemlerimizi ayarlamaya ve geliştirmeye devam ettiğimiz için bunu birden çok kez yapıyoruz,” diye ekledi Gebhardt.
HETDEX, UT Austin’de önde gelen bir akademik süper bilgi işlem merkezi olan Texas Advanced Computing Center’ın Maverick ve Stampede2 süper bilgisayarlarını kullandı. Stampede2, ABD’deki binlerce bilim insanı için ortak bir kaynak olarak Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilmektedir. TACC’nin Corral sistemindeki yaklaşık 60 terabaytlık görüntü verisinin işlenmesine ve analiz edilmesine yardımcı oldular.
Üstelik Cooper ve meslektaşları, TACC ile ortak JupyterHub erişimi oluşturmak için çalıştı. veriler.
“Akademik kimliği olan herkes bir TACC hesabı alabilir ve verilerimize erişmek için bir web tarayıcısı kullanabilir. Tüm verilerimize erişmelerine izin vereceğiz. Bu şu an sadece katalog. Ancak gelecek, bilimin HETDEX’ten miras kalan bir potansiyelini sunacak. TACC bunun kurulmasına yardımcı oluyor,” dedi Cooper.
Katalogdaki ilginç bir vurgu, güçlü Lyman-alfa ışık yayımına sahip aktif bir galaktik çekirdeğin (AGN) tanımlanmasıdır. Gebhadt, Kasım 2022’de The Astrophysical Journal’da yayınlanan, UT Austin astronomi doktora sonrası araştırmacısı Chenxu Liu liderliğindeki bir çalışmanın yazarlarından biridir. Gebhardt, “Bu, ‘çıplak kara delikler’ dediğim şeydir,” dedi. “Henüz hiçbir şey doğrulanmadı, ancak bunların orada olabileceğinden şüpheleniyoruz. Yalnızca HETDEX gibi bir anket bunları bulabilecek.”
HETDEX’ten elde edilen bilim, tüm evrenin genişlemesini anlama konusunda daha büyük resme katkıda bulunuyor. Hubble Uzay Teleskobu 2019’da kozmik bir ölçüt gibi davranan süpernovalar.
HETDEX için Kutsal Kâse, karanlık enerjinin fiziksel modelini ortaya çıkaracak olan Evrenin 10 milyar yıl önceki genişleme hızının doğru bir ölçüsüdür.{1 }
Gökbilimciler, mevcut genişleme oranının ölçüsünü nasıl açıklayacakları konusunda anlaşmazlığa düşmüş durumdalar. Bunu anlamak, yerçekimi teorisinde bir değişiklik veya temel Big Bang teorisinde bir değişiklik gerektirebilir. Bu, keşfedilmemiş bir parçacığın eseri olabilir.
Evrenin erken dönemlerindeki genişleme oranının kesin değeri, günümüzün genişleme oranıyla karşılaştırılabilir. Bu karşılaştırma, Evrenin sonsuza dek genişlemeye devam edip etmeyeceğini veya bundan milyarlarca yıl sonra bir gün kendi üzerine çöküp çökmeyeceğini belirleyebilir.
“HETDEX projesinin tüm amacı, evrenin genişlemesini ölçmektir.” Gebhardt şunları söyledi:
“Bu yeni katalog, HETDEX İşbirliğinin önümüzdeki yıl üzerinde çok sıkı çalıştığı ‘milyon galaksi’ sorusunu nihayet yanıtlarken değerli veriler ekliyor. Ancak burada daha büyük bir resim var ve topluluğa, sadece dünyanın dört bir yanındaki bilim insanlarına değil, genel topluluğa geri verdiğimiz şey bu. TACC’deki süper bilgi işlem kaynakları ve uzmanlar olmadan, birçok veri analizini yürütmek ve süreci iyileştirmeye devam etmek için bize bilgi işlem gücü sağlayarak bu işi yapamazdık.”
Nasıl yapılacağını öğrenmek için HETDEX için galaksilerin belirlenmesine yardımcı olabilirsiniz, Karanlık Enerji Kaşifleri projesi hakkında bilgi edinin.
Referans: “HETDEX Genel Kaynak Kataloğu 1: Hedeflenmemiş Geniş Bir Alandan 50.000’den Fazla Lyα Yayıcıyı İçeren 220.000 Kaynak -alan Spektroskopik Araştırması” yazan Erin Mentuch Cooper, Karl Gebhardt, Dustin Davis, Daniel J. Farrow, Chenxu Liu, Gregory Zeimann, Robin Ciardullo, John J. Feldmeier, Niv Drory, Donghui Jeong, Barbara Benda, William P. Bowman, Michael Boylan-Kolchin, Oscar A. Chavez Ortiz, Maya H.Finkelstein, Eric Gawiser, Caryl Gronwall, Gary J. Hill, Ulrich Hopp, Lindsay R. House, Steven Janowiecki, Hasti Khoraminezhad, Wolfram Kollatschny, Eiichiro Komatsu, Martin Landriau, Maja Lujan Niemeyer, Hanshin Lee, Phillip MacQueen, Ken Mawatari, Brianna McKay, Masami Ouchi, Jennifer Poppe, Shun Saito, Donald P. Schneider, Jan Snigula, Benjamin P. Thomas, Sarah Tuttle, Tanya Urrutia, Laurel Weiss, Lutz Wisotzki, Yechi Zhang ve HETDEX işbirliği, 7 Şubat .
{ 2}DOI: 10.3847/1538-4357/aca962
.