허블 울트라 딥 필드 2014 (Hubble Ultra Deep Field 2014)

 

Image Credit:   NASA ,  ESA , H. Teplitz and M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer ( STScI ), R. Windhorst (Arizona State University), and Z. Levay ( STScI )

 

 

천문학자들이 허블우주망원경을 이용하여 진화하는 우주에 대한 종합적인 사진을 집대성해냈다.
이 사진은 24살의 이 우주망원경이 촬영해온 깊은 우주를 가장 화려하게 촬영해낸 사진 중 하나이다.

 

과학자들은 허블 울트라 딥 필드의 자외선 범위(the Ultraviolet Coverage of the Hubble Ultra Deep Field, 이하 UVUDF)라 불리는 새로운 연구로부터 도출된 이 사진이 별의 생성에 있어 잃어버린 고리를 제공해주고 있다고 입을 모았다.
 

'허블 울트라 딥 필드 2014'라는 이름의 이 사진은 허블 ACS와 WFC3가 2003년부터 2012년까지 촬영한 각각의 사진들을 조합하여 만들어졌다.
이전에 천문학자들은 2003년부터 2009년까지 가시광선과 근적외선 대역으로 촬영한 일련의 사진들로 제작된 허블 울트라 딥 필드(the Hubble Ultra Deep Field, 이하 HUDF)를 연구해왔다.

HUDF는 남반구의 별자리인 화로 자리의 아주 조그만 한 부분을 촬영한 사진이다.

 

이제 천문학자들은 자외선을 이용하여 허블우주망원경으로 관측이 가능했던 모든 파장범위의 데이터와 결합함으로써, 자외선부터 근적외선 파장에 이르는 모든 파장의 사진을 만들어낸 것이다.

 

841회의 지구 공전기간 중 촬영을 지속하여 만들어진 이 사진은 거의 1만개에 육박하는 은하들을 담고 있으며 시간범주로는 빅뱅 이후 고작 수억년 밖에 지나지 않은 시간까지 거슬러 올라간 모습을 보여주고 있다.

 

UVUDF 이전까지 천문학자들은 궁금증을 가지고 있는 단계에 머물러 있었다.

 

2003년부터 2013년까지 운영된 NASA의 은하진화탐사(Galaxy Evolution Explorer, GALEX)와 같은 임무들은 우리와 지근거리에 위치하는 은하들에서 별의 생성에 대한 중요한 지식들을 제공해주었다.

 

 

허블의 근적외선 탐지능력을 이용하여 천문학자들은 가장 멀리 떨어진 은하에서 발생하는 새로운 별의 탄생을 연구해왔다.
이 멀리 떨어진 별로부터 발생한 빛이 가시광선 범주에서 우리에게 도착하기까지는 상당한 시간이 필요하다는 것을 볼 때, 이들은 가장 원초적인 단계를 우리에게 보여준 셈이 된다.

그러나 이 중간 단계에 해당하는 기간, 즉 우리 우주에서 대부분의 별들이 탄생한 50억년 전부터 100억년 전에 이르는 기간에 대해서는 충분한 데이터가 존재하지 않았다.

 

칼텍의 수석 연구원 헤리 테플리츠(Harry Teplitz)의 설명은 다음과 같다.
"자외선 정보의 부재상태에서 HUDF상의 은하에 대해 연구하는 것은 초등학교 자제분들에 대한 이해 없이 가족사를 이해해 보려 노력하는 것과 같답니다. 이번에 새로 추가된 자외선 데이터들은 이 잃어버린 고리를 채워주고 있는 셈입니다."

 

자외선은 갓태어난 뜨겁고 거대한 별로부터 발생한다.
이 파장에 해당하는 빛을 관측함으로써, 과학자들은 별들을 생성시키고 있는 은하와 은하들 속에서 별들이 탄생하고 있는 지역에 대한 직관적인 연구가 가능하게 된다.

 

중간 시대의 은하들에 대한 자외선 사진을 연구함으로써 천문학자들은 은하들이 어떻게 매우 뜨거운 별들의 작은 집합체로부터 몸집을 불려왔는지를 이해할 수 있게 되는 것이다.

 

지구에서는 대기가 대부분의 자외선을 걸러내기 때문에 이러한 작업은 오직 우주에 설치된 망원경을 통해서만 수행될 수 있다.

 

연구팀의 일원인 아리조나 주립대학 로저 윈드호스트(Rogier Windhorst)의 소감은 다음과 같다.
"허블의 독보적인 능력을 활용한 이번 연구와 같은 자외선 관측들은 NASA의 제임스 웹 우주망원경 계획에 있어서도 정말 중요한 일이라 할 수 있습니다. 허블우주망원경은 가치를 매길 수 없을만큼 귀중한 자외선 관측 자료들을 제공하였고, 과학자들은 이를 제임스 웹 우주망원경으로부터 취득한 적외선 데이터와 연결지을 필요성을 갖게 될 겁니다. 깊은 우주를 바라본 자외선 사진은 이러한 자료의 조합이 만들어내는 가치를 처음으로 보여주고 있는 것입니다."

 

Credit: NASA, ESA, H. Teplitz and M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University), and Z. Levay and G. Bacon (STScI)

 

* 출처 : 허블사이트 2014년 6월 3일 발표 뉴스
           http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2014/27
           
참고> 각종 우주탐사에 대한 내용은 하기 링크 INDEX를 통해 확인할 수 있습니다.
           https://big-crunch.tistory.com/12346979

참고> 허블 울트라 딥필드(HUDF, Hubble Ultra Deep Field)
           https://big-crunch.tistory.com/8321764
           https://big-crunch.tistory.com/12345599
           https://big-crunch.tistory.com/12345913
       
         허블 익스트림 딥 필드(the eXtreme Deep Field, XDF)
          https://big-crunch.tistory.com/12346256
          https://big-crunch.tistory.com/12346281 
      
         허블 프론티어 필드(Hubble Frontier Fields)
          https://big-crunch.tistory.com/12346870
          https://big-crunch.tistory.com/12347024

        

 

원문>

News Release Number: STScI-2014-27

Hubble Team Unveils Most Colorful View of Universe Captured by Space Telescope

ABOUT THIS IMAGE:

Astronomers using NASA's Hubble Space Telescope have assembled a comprehensive picture of the evolving universe — among the most colorful deep space images ever captured by the 24-year-old telescope.

Researchers say the image, from a new study called the Ultraviolet Coverage of the Hubble Ultra Deep Field, provides the missing link in star formation. The Hubble Ultra Deep Field 2014 image is a composite of separate exposures taken in 2003 to 2012 with Hubble's Advanced Camera for Surveys and Wide Field Camera 3.

Astronomers previously studied the Hubble Ultra Deep Field (HUDF) in visible and near-infrared light in a series of images captured from 2003 to 2009. The HUDF shows a small section of space in the southern-hemisphere constellation Fornax. Now, using ultraviolet light, astronomers have combined the full range of colors available to Hubble, stretching all the way from ultraviolet to near-infrared light. The resulting image — made from 841 orbits of telescope viewing time — contains approximately 10,000 galaxies, extending back in time to within a few hundred million years of the big bang.

Prior to the Ultraviolet Coverage of the Hubble Ultra Deep Field study of the universe, astronomers were in a curious position. Missions such as NASA's Galaxy Evolution Explorer (GALEX) observatory, which operated from 2003 to 2013, provided significant knowledge of star formation in nearby galaxies. Using Hubble's near-infrared capability, researchers also studied star birth in the most distant galaxies, which appear to us in their most primitive stages due to the significant amount of time required for the light of distant stars to travel into a visible range. But for the period in between, when most of the stars in the universe were born — a distance extending from about 5 billion to 10 billion light-years — they did not have enough data.

"The lack of information from ultraviolet light made studying galaxies in the HUDF like trying to understand the history of families without knowing about the grade-school children," said principal investigator Harry Teplitz of Caltech in Pasadena, California. "The addition of the ultraviolet fills in this missing range."

Ultraviolet light comes from the hottest, largest, and youngest stars. By observing at these wavelengths, researchers get a direct look at which galaxies are forming stars and where the stars are forming within those galaxies.

Studying the ultraviolet images of galaxies in this intermediate time period enables astronomers to understand how galaxies grew in size by forming small collections of very hot stars. Because Earth's atmosphere filters most ultraviolet light, this work can only be accomplished with a space-based telescope.

"Ultraviolet surveys like this one using the unique capability of Hubble are incredibly important in planning for NASA's James Webb Space Telescope," said team member Rogier Windhorst of Arizona State University in Tempe. "Hubble provides an invaluable ultraviolet-light dataset that researchers will need to combine with infrared data from Webb. This is the first really deep ultraviolet image to show the power of that combination."

For Hubble Ultra Deep Field 2014 images and more information about Hubble, visit:

http://hubblesite.org/news/2014/27

http://www.nasa.gov/hubble

For additional information, contact:

Ann Jenkins / Ray Villard
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland
410-338-4488 / 410-338-4514
jenkins@stsci.edu / villard@stsci.edu

J.D. Harrington
NASA Headquarters, Washington, D.C.
202-358-5241
j.d.harrington@nasa.gov

The Hubble Space Telescope is a project of international cooperation between NASA and the European Space Agency. NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, manages the telescope. The Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, conducts Hubble science operations. STScI is operated for NASA by the Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., in Washington, D.C.

Image Type: Astronomical

 

Image Credit: NASA, ESA, H. Teplitz and M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University), and Z. Levay (STScI)