6dF 은하 탐사
1. 개요
6dF 은하 탐사는 남쪽 하늘의 넓은 영역을 관측하여 은하의 적색편이와 특이 속도를 측정하는 대규모 탐사이다. 호주 사이딩 스프링 천문대에 위치한 1.2미터 슈미트 망원경과 6dF 장비를 사용하여 수행되었으며, 근적외선 소스를 선택하여 은하 질량 측정의 정확성을 높였다. 이 탐사는 바리온 음향 진동 신호를 감지하고 허블 상수를 유도하는 데 기여했으며, 은하의 특이 속도를 조사하는 데 활용되었다.
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| 유형 | 적색편이 탐사 |
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천문 측량 -
2MASS
2MASS는 J, H, K 영역의 파장에서 전천 적외선 측광 관측을 수행하여 갈색 왜성 탐지, 은하 발견 등의 성과를 거두고 3억 개 이상의 점광원을 분류했으며, 관측 데이터와 이미지를 공개했다. -
천문 측량 -
IRAS
IRAS는 1983년에 발사되어 적외선 파장으로 하늘의 96%를 매핑하고 약 35만 개의 천체를 발견한 최초의 적외선 전천 탐사 관측소로, 헬륨 고갈로 10개월 만에 임무가 종료되었지만 소행성 3200 파에톤과 6개의 혜성을 발견하는 등 다양한 천체를 발견했으며 이후 WISE, NEOWISE 등의 후속 임무로 이어졌다. -
관측천문학 -
천정
천정은 관측자의 머리 바로 위 천구상의 점으로, 천정각 측정의 기준 방향으로 사용되며, 태양의 위치, 기블라 관측, 천정 망원경, 천체항해, 그리고 지심 천정과 측지 천정의 구분에 활용된다. -
관측천문학 -
달의 위상
달의 위상은 달이 지구 주위를 공전하면서 태양과의 상대적 위치 변화에 따라 삭, 상현달, 망, 하현달 등의 다양한 형태로 나타나며, 약 29.5일의 주기로 변화하고 달력, 전통 문화 등 다양한 분야에서 활용된다.
2. 설명
6dF 은하 탐사(6dF Galaxy Survey, 6dFGS)는 이전의 탐사들과 비교하여 몇 가지 독특한 특징을 가진다.
6dF 탐사는 남쪽 하늘의 넓은 영역(17,000평방도)을 관측하여, 2dFGRS 탐사 영역의 약 10배, 슬론 디지털 전천 탐사의 분광 영역의 2배 이상을 포괄한다. 수집된 적색편이와 스펙트럼은 에든버러 왕립 천문대의 [http://www-wfau.roe.ac.uk/6dFGS/ 6dFGS 온라인 데이터베이스]와 케이프타운 대학교의 [https://web.archive.org/web/20170824130043/http://mensa.ast.uct.ac.za/6df-survey/ 온라인 6dFGS 아틀라스]를 통해 제공된다.
2.1. 관측 장비 및 방법
6dF 탐사는 호주 뉴사우스웨일스 주 사이딩 스프링 천문대에 있는 1.2미터 영국 슈미트 망원경으로 수행되었다. 6dF 장비는 특정 방향에서 6도의 시야를 관찰할 수 있으며, 필드 플레이트당 150개의 광섬유가 있는 다중천체 광섬유 분광기를 보유하고 있다.
6dF 은하 탐사의 특징 중 하나는 2 마이크론 전천 탐사 카탈로그에서 선택된 근적외선 소스를 관측 대상으로 한다는 것이다. 이러한 근적외선 소스 선택은 다음과 같은 이점을 제공한다.
* 은하의 근적외선 분광 에너지 분포는 가장 오래된 항성 집단의 빛, 즉 항성 질량의 대부분에 의해 지배된다. 전통적인 탐사에서는 더 젊고 더 푸른 별이 지배하는 은하를 대상으로 선택했다.
* 먼지에 의한 소광 효과는 장파장에서 더 작다. 따라서 은하 질량의 신뢰할 수 있는 측정이 가능하며, 6dF는 광학 선택을 통해 가능한 것보다 은하수 평면에 더 가까운 지역 우주를 매핑할 수 있다.
6dF 은하 탐사는 남쪽 하늘 17,000 제곱도(deg2)를 관측했는데, 이는 2dFGRS 탐사 영역의 약 10배이고, 슬론 디지털 전천 탐사의 분광 영역 커버리지의 2배 이상이다. 모든 적색편이와 스펙트럼은 에든버러 왕립 천문대에서 호스팅하는 [http://www-wfau.roe.ac.uk/6dFGS/ 6dFGS 온라인 데이터베이스]를 통해 사용할 수 있으며, 케이프타운 대학교를 통해 [https://web.archive.org/web/20170824130043/http://mensa.ast.uct.ac.za/6df-survey/ 온라인 6dFGS 아틀라스]를 제공하고 있다.
2.2. 근적외선 관측의 이점
6dF 은하 탐사는 2 마이크론 전천 탐사 카탈로그에서 주 탐사 대상을 선택하여 근적외선 소스를 관측했다. 이러한 탐사 영역대에서 은하를 선택하면 다음과 같은 몇 가지 이점이 있다.
* 은하의 근적외선 분광 에너지 분포는 가장 오래된 항성 집단의 빛, 즉 항성 질량의 대부분에 의해 지배된다. 전통적으로는 더 젊고 푸른 별이 지배하는 은하를 대상으로 탐사했다.
* 먼지에 의한 소광 효과는 장파장에서 더 작다. 표적 은하의 경우, 이는 전체 근적외선 광도가 은하 방향에 의존하지 않는다는 것을 의미하며, 따라서 은하 질량의 신뢰할 수 있는 측정을 제공한다. 또한, 6dF는 광학 선택을 통해 가능한 것보다 은하수 평면에 더 가까운 지역 우주를 매핑할 수 있다.
3. 바리온 음향 진동 (BAO) 탐지
6dF 탐사는 바리온 음향 진동(BAO) 신호를 감지할 수 있을 만큼 충분히 큰 규모의 몇 안 되는 탐사 중 하나이다. 6dF의 낮은 적색편이는 거리 사다리 기술과 경쟁할 수 있는 불확실성으로 허블 상수 H0를 유도할 수 있도록 하였는데, 그 결과는 Beutler 외 (2011)에 보고되었으며, H0 = 67 ± 3.2 km/s/MPC이다.
4. 특이 속도 조사
은하의 적색편이에는 우주 팽창으로 인한 후퇴 속도(허블-르메트르 법칙 참조)와 은하 자체의 특이 속도가 포함되어 있다. 따라서 적색편이 조사만으로는 은하에 대한 정확한 3차원 분포를 제공할 수 없다. 그러나 두 개의 구성 요소를 따로 측정하면 은하의 특이 속도를 조사할 수 있다. 6dF 측량에서 거리 추정은 초기 유형 은하의 기본 평면을 기반으로 한다. 이를 위해서는 적색편이를 결정하는 것보다 훨씬 더 어려운 은하의 내부 속도 분산을 측정해야 한다. 이로써 특이 속도 조사에 이용할 수 있는 은하의 수는 전체 6dF 은하의 약 10%로 제한된다. 마지막으로 특이 속도는 적색편이와 평가되는 거리 사이의 차이 값으로 구할 수 있다.