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우주의 점화: 우주가 처음 밝아졌을 때
오스틴 첸, 매사추세츠 공과대학2024년 9월 8일
천체물리학 빅뱅 물리학 아트 컨셉 일러스트레이션 도미니카 두로브치코바는 우주에 대한 열정과 퀘이사에 대한 연구를 결합하여 초기 우주를 탐험합니다. 제임스 웹 우주 망원경과 지상 기반 도구를 사용하여 그녀는 고적색편이 퀘이사를 연구하여 빅뱅 이후 빛이 수소 구름을 처음 통과한 단계인 재이온화 시대에 대해 더 많이 알아봅니다. 출처: SciTechDaily.com
은하가 처음으로 관찰될 수 있었던 초기 순간을 밝히기 위해 퀘이사라고 불리는 고대의 초거대 블랙홀을 연구합니다. MIT 의 박사과정 학생인 도미니카 두로브치코바 는 수십억 년 전의 강렬한 빛을 방출하는 거대한 블랙홀인 먼 퀘이사를 연구하여 우주의 가장 초기 순간을 이해하기 위한 탐구에 나섰습니다.
제임스 웹 우주 망원경 과 같은 고급 도구를 사용하여 그녀는 별과 은하의 빛이 빅뱅 이후 남은 어두운 수소 구름을 처음으로 관통한 기간인 재이온화 시대를 조사합니다 . 별에 대한 비전 MIT 학생 센터의 창가에 앉아 매사추세츠 애비뉴를 따라 사람들이 분주히 움직이는 모습을 바라보던 도미니카 듀로브치코바는 단 하나의 소원을 빌었습니다. "제가 정말 하고 싶은 일은 병원이나 다른 필요한 곳을 제외하고 도시 전체의 조명을 단 한 시간만 완전히 끄도록 설득하는 것입니다." 그녀는 말합니다. "사람들이 은하수 나 별을 볼 수 있게 하세요. 영향을 미칩니다. 일상의 어려움 이상의 무언가가 있다는 것을 깨닫게 됩니다."
도미니카 두로브치코바 Dominika Ďurovčíková는 퀘이사가 "아직 볼 수 있는 과거의 등대와 같으며, 그 단계에서 우주에 대한 무언가를 알려줄 수 있습니다."라고 말합니다. 출처: Jared Charney
천체물리학을 통한 여행 평생 우주를 바라보며 살아온 그녀는(지난 몇 년 동안 MIT의 카블리 천체물리학 및 우주 연구소에서 안나-크리스티나 아일러스 교수와 로버트 심코 교수 밑에서 박사 학위를 취득했습니다) 여전히 맨눈으로 밤하늘을 올려다보는 것의 힘을 믿습니다.
하지만 대부분의 경우 그녀는 그보다 훨씬 더 강력한 도구를 사용합니다. 제임스 웹 우주 망원경은 우주의 가장 끝자락에 있는 천체로부터 풍부한 데이터를 제공하기 시작했는데, 바로 그녀가 보고 싶어하는 곳입니다. JSWT와 칠레의 지상 기반 마젤란 망원경의 데이터를 바탕으로 Ďurovčíková는 먼 퀘이사(강렬한 양의 빛을 방출하는 고대의 초대질량 블랙홀)를 찾고 있으며, 더 멀리 있을수록 아주 초기의 우주에 대한 더 많은 정보를 제공합니다.
우주의 비밀을 풀다
"이런 물체들은 정말, 정말 밝아서 아주 멀리서 우주를 연구하는 데 정말 유용하다는 걸 의미합니다." 그녀는 말한다. "그것들은 당신이 여전히 볼 수 있는 과거의 등대와 같고, 그 단계에서 우주에 대한 무언가를 말해줄 수 있습니다. 거의 고고학과도 같습니다." 그녀의 최근 연구는 재이온화 시대로 알려진 것에 집중되어 있습니다. 이는 퀘이사, 별, 은하 및 기타 발광체에서 나오는 방사선이 빅뱅에서 남은 수소 원자의 어두운 구름을 관통하여 우주 에 빛을 비출 수 있었던 시기입니다. MIT 도미니카 두로브치코바 Ďurovčíková는 여전히 육안으로 밤하늘을 올려다보는 것의 힘을 믿는다.
"사람들에게 은하수나 별을 보여주세요. 영향을 미칩니다."라고 그녀는 말한다. 출처: Jared Charney
"재이온화는 은하 주변의 모든 물질이 갑자기 투명해지는 상전이였습니다." 그녀는 말한다. "마침내, 우리는 중성 수소에 의해 흡수되었던 빛을 볼 수 있었습니다." 그녀의 목표 중 하나는 재이온화 과정이 처음에 시작된 원인을 발견하는 데 도움을 주는 것입니다. 천체물리학 커뮤니티가 느슨한 시간 틀을 결정한 반면, 재이온화 시대를 둘러싼 많은 답이 없는 의문이 있으며, 그녀는 그녀의 퀘이사 연구가 그 중 일부를 해결하는 데 도움이 되기를 바랍니다.
"큰 희망은 재이온화의 타이밍을 안다면, 그것이 처음에 그것을 일으킨 근원에 대해 알려줄 수 있다는 것입니다." 그녀는 말한다. "우리는 아직 거기에 이르지 못했지만, 퀘이사를 관찰하는 것이 그것을 할 수 있는 방법이 될 수 있습니다." 고적색편이 퀘이사 탐색 Ďurovčíková가 가장 관심을 가진 퀘이사는 "고적색편이"로 분류됩니다. 적색편이는 파동의 주파수가 얼마나 감소했는지를 측정하는 것이며, 천체물리학적 맥락에서 빛의 파동이 얼마나 오랫동안 이동했는지, 그리고 그 근원이 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 결정하는 데 사용할 수 있으며, 우주의 확장을 설명합니다.
"적색편이가 클수록 우주의 시작에 더 가까워진다"고 Ďurovčíková는 설명합니다. 연구에 따르면, 빅뱅 이후 약 1억 5천만 년 후에 재이온화가 시작되었으며, 그로부터 약 8억 5천만 년 후에 '은하 간 물질' 또는 IGM을 구성하는 어두운 수소 구름이 완전히 이온화되었다고 합니다. 그녀의 가장 최근 논문에서 Ďurovčíková는 빅뱅 이후 약 7억 7천만 년에서 9억 5천만 년 사이에 빛이 이동하기 시작한 18개의 퀘이사를 조사했습니다.
그녀와 4개국의 과학자를 포함한 그녀의 협력자들은 거리를 기준으로 퀘이사를 세 개의 "빈"으로 분류하여 다른 시대에 IGM의 중성 수소 양을 비교했습니다. 이러한 양은 재이온화의 타이밍을 정제하는 데 도움이 되었고 퀘이사의 데이터가 다른 유형의 천체의 데이터와 일치한다는 것을 확인했습니다. "지금까지 우리가 알고 있는 이야기는" Ďurovčíková가 말합니다. "적색 편이 5 또는 6의 어느 시점에서 은하 사이의 물질이 전반적으로 이온화되었다는 것입니다. 그러나 어떤 유형의 별이나 어떤 유형의 은하가 이 글로벌 위상 전이에 더 큰 책임이 있는지는 명확하지 않으며, 이는 전체 우주에 영향을 미쳤습니다."
고대 블랙홀의 영향
그녀의 연구와 밀접하게 관련된 측면 중 하나이자 그녀가 논문을 쓰면서 더 탐구할 계획인 측면은 이러한 퀘이사가 처음에 어떻게 생겨났는가에 대한 것입니다. 이들은 너무 오래되었고 너무 거대해서 우주의 나이에 대한 현재의 개념에 도전합니다. 이들이 생성하는 빛은 이들이 흡수하는 플라스마 에 가하는 엄청난 중력에서 비롯되며 , 이들이 이미 수십억 년 전에 그렇게 할 만큼 컸다면, 이들이 형성되기 시작한 지 얼마나 되었을까요? "이 블랙홀은 스펙트럼이 나타내는 시간 내에 성장하기에는 너무 거대한 듯합니다." 그녀는 말한다.
"성장의 나머지 부분을 가리는 무언가가 우리를 가로막고 있을까요? 우리는 그들의 수명을 측정하는 다양한 방법을 모색하고 있습니다." 눈은 별을 향하고 발은 땅에 닿아있다 그동안 Ďurovčíková는 또한 차세대 천체물리학자를 격려하기 위해 노력하고 있습니다. 그녀는 자신이 고려하지도 않았던 학업 및 경력 경로를 보여준 격려하는 부모님과 멘토가 있어서 운이 좋았다고 말하며, 전 세계 학생들을 위해 같은 일을 하기 위해 Encouraging Women Across All Borders라는 비영리 단체를 공동 창립했습니다. "당신의 삶에서 당신은 많은 문을 보게 될 것입니다." 그녀는 말한다. "열려 있는 문이 있고, 닫혀 있는 문이 있습니다. 하지만 가장 큰 비극은 당신이 존재조차 모르는 문이 너무 많다는 것입니다." 그녀는 그 느낌을 너무나 잘 알고 있습니다. 슬로바키아에서 자란 그녀는 수도인 브라티슬라바나 이웃 체코 공화국 인 프라하에서 대학에 다니는 것이 주요 선택 사항이었습니다.
수학과 물리학에 대한 그녀의 사랑은 그녀가 International Baccalaureate 프로그램에 등록하도록 영감을 주었고, 그 프로그램에서 그녀는 결국 그녀를 옥스퍼드에서 4년제 석사 과정을 수강하게 만든 "씨앗"을 심은 Eva Žitná라는 교사를 만났습니다. "IB 프로그램 환경에 있는 것만으로도 전에는 생각하지 못했던 이런 가능성이 열리기 시작했습니다." 그녀는 말합니다. "부모님과 저는 Žitná에게 이것이 흥미로운 가능성이 될 수 있다는 것에 대해 이야기하기 시작했고, 어떻게 된 일인지 한 가지가 다른 것으로 이어졌습니다."
그녀는 한때 자신이 걸었던 것과 같은 길을 따라 학생들을 인도하는 것을 매우 기쁘게 생각하지만, 사람들이 우주가 얼마나 큰지 깨닫는 것을 보는 순간도 그녀에게 보람 있는 일입니다. MIT Astrogazers의 공동 책임자로서 그녀는 그러한 순간을 많이 목격했습니다. 그녀는 작년 10월의 부분 일식을 준비하기 위해 케임브리지 과학 축제에서 일식 안경을 나눠준 것을 기억하고, 아이들과 어른들이 목을 위로 빼고 얼굴에 같은 경이로움을 공유하는 것을 기억합니다. "제가 신경 쓰는 이유는 우리 모두가 삶에서 사소한 일에 쉽게 휘말리기 때문입니다." 그녀는 말한다. "교통이 엉망입니다. T가 작동하지 않습니다. 그런데 하늘을 올려다보면 이 모든 사소한 일보다 훨씬 더 아름답고 훨씬 더 큰 것이 있다는 것을 깨닫게 됩니다."
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mssoms 메모 2409071649
우주가 최초로 퀘이사를 발현 시킨 것은 암흑에너지 qms의 편심 탓일 수 있다. 허허. 하나의 중심에 두개의 불확실한 에너지가 분리되면 편심과 막대한 에너지가 분사되면서 한점에 중첩되는 특이점을 발현 시키는데 편심이 초점을 가지면 오히려 막강한 블랙홀 2의 퀘이사가 출현한다.
소스1. 편집
은하가 처음으로 관찰될 수 있었던 초기 순간을 밝히기 위해 퀘이사라고 불리는 고대의 초거대 블랙홀을 연구한다. 고적색편이 퀘이사를 연구하여 빅뱅 이후 빛이 수소 구름을 처음 통과한 단계인 재이온화 시대에 대해 더 많이 알아본다.
제임스 웹 우주 망원경과 같은 고급 도구를 사용하여 그녀는 별과 은하에서 나온 빛이 빅뱅 이후 남은 어두운 수소 구름을 처음으로 관통한 기간인 재이온화 시대를 조사한다.
그녀의 최근 연구는 재이온화 시대로 알려진 것에 집중되어 있다. 이는 퀘이사, 별, 은하 및 기타 발광체에서 나오는 방사선이 빅뱅에서 남은 수소 원자의 어두운 구름을 관통하여 우주 에 빛을 비출 수 있었던 시기이다.
"재이온화는 은하 주변의 모든 물질이 갑자기 투명해지는 상전이였습니다." 그녀는 말한다. "마침내, 우리는 중성 수소에 의해 흡수되었던 빛을 볼 수 있었습니다."
이러한 퀘이사가 처음에 어떻게 생겨났는가에 대한 것이다. 이들이 생성하는 빛은 이들이 흡수하는 플라스마 에 가하는 엄청난 중력에서 비롯되며 , 이들이 이미 수십억 년 전에 그렇게 할 만큼 컸다면, 이들이 형성되기 시작한 지 얼마나 되었을까요?
"이 블랙홀은 스펙트럼이 나타내는 시간 내에 성장하기에는 너무 거대한 듯합니다." 그녀는 말한다. "성장의 나머지 부분을 가리는 무언가가 우리를 가로막고 있을까요? 우리는 그들의 수명을 측정하는 다양한 방법을 모색하고 있다.
mssoms memo 2409071649
The universe may have first developed quasars due to the eccentricity of dark energy qms. Hehe. When two uncertain energies are separated at one center, the eccentricity and the massive energy are injected, creating a singularity that overlaps at one point. If the eccentricity is focused, a quasar of a powerful black hole 2 appears.
Source 1. Edit
Studying ancient supermassive black holes called quasars to reveal the early moments when galaxies could first be observed. Studying high-redshift quasars, she learns more about the reionization epoch, the stage when light first passed through the hydrogen cloud after the Big Bang.
Using advanced instruments such as the James Webb Space Telescope, she investigates the reionization epoch, the period when light from stars and galaxies first penetrated the dark hydrogen cloud left after the Big Bang.
Her recent research focuses on what is known as the reionization epoch. This is when radiation from quasars, stars, galaxies and other luminous bodies could penetrate the dark clouds of hydrogen atoms left over from the Big Bang and illuminate the universe.
"Reionization was a phase transition where all the matter around the galaxy suddenly became transparent," she says. "Finally, we could see the light that had been absorbed by neutral hydrogen."
This is about how these quasars came into being in the first place. The light they produce comes from the enormous gravitational pull they exert on the plasma they absorb, and if they were already big enough to do so billions of years ago, how long ago did they start forming?
"These black holes seem too massive to have grown in the time frame that the spectrum shows," she says. "Is there something blocking us from seeing the rest of their growth? We're looking at different ways to measure their lifetimes.
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