Sloan Digital Sky Survey

Sloan Digital Sky Survey
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Sloan Digital Sky Survey
대체 이름SDSS
천문대 코드645
웹 사이트www.sdss.org
Commons 관련 매체
[Wikidata에서 편집]
시리즈의 일부
물리 우주론
Full-sky image derived from Planck spacecraft data
초기 우주
배경
확장·미래
구성품·구조
구성 요소들
구조.
실험
과학자
대상 이력

Sloan Digital Sky Survey(SDSS; 슬론 디지털 스카이 서베이)는 미국 뉴멕시코주 아파치 포인트 천문대의 전용 2.5m 광각 광학 망원경을 사용한 주요 다중 스펙트럼 영상 및 분광 적색 편이 조사이다.이 프로젝트는 알프레드 P의 이름을 따서 명명되었다. 슬론 재단은 상당한 자금을 지원했어요

워싱턴 대학과 프린스턴 대학의 컨소시엄이 레드시프트 조사를 실시하기 위해 설립되었다.천체물리연구 컨소시엄(ARC)은 1984년[1] 아파치 포인트의 활동을 관리하기 위해 뉴멕시코 주립대학과 워싱턴 주립대학의 추가 참여로 설립되었습니다.1991년, Sloan Foundation은 조사 노력과 [2]작업을 수행하기 위한 장비 구축을 위한 ARC 기금을 승인했다.

작동

SDSS 맵은 관측 가능한 우주(우주 마이크로파 배경의 변동을 나타내는 외구) 내에 위치한 무지개 색상으로 표시됩니다.먼 곳을 바라볼 때, 우리는 시간을 돌아본다.따라서, 이러한 신호의 위치는 우주 역사에서 다른 시기에 우주의 팽창 속도를 나타냅니다. (2020)

데이터 수집은 [3]2000년에 시작되었다. 최종 영상 데이터 공개(DR9)는 약 10억 개의 물체에 대한 광도 측정 관측을 통해 하늘의 35% 이상을 커버하는 반면, 조사는 400만 개 이상의 물체에 대한 스펙트럼을 계속 획득하고 있다.주은하 표본의 적색편이는 z = 0.1이며, 밝은 적색은하는 z = 0.7, 퀘이사는 z = 5까지 적색편이가 있으며, 이미징 조사는 적색편이 z = 6을 초과하는 퀘이사를 탐지하는 데 관여했다.

2011년 [4]1월에 발표된 데이터 릴리스 8(DR8)에는 SDSS 이미징 카메라로 촬영한 모든 광도 측정 결과가 포함되어 있으며, 상공의 14,555 평방도(전체 상공의 35%)를 커버하고 있습니다.2012년 [5]7월 31일에 일반에 공개된 데이터 공개 9(DR9)에는 800,000개 이상의 새로운 스펙트럼을 포함한 바리온 진동 분광 조사(BOSS)의 첫 번째 결과가 포함되어 있다.새로운 스펙트럼 중 500,000개 이상이 70억 년 전(대략 우주의 [6]나이 절반) 우주의 물체이다.2013년 [7]7월 31일 일반에 공개된 데이터 릴리스 10(DR10)에는 이전 릴리스의 모든 데이터와 57,000개 이상의 은하수 별 고해상도 적외선 스펙트럼을 포함한 APOGEE(APO Galactic Evolution Experiment)의 첫 번째 결과가 포함되어 있습니다.DR10에는 또한 먼 우주의 은하와 퀘이사의 67만 개 이상의 새로운 BOSS 스펙트럼이 포함되어 있습니다.이 조사에서 공개된 이미지는 1998년과 2009년 사이에 만들어졌다.

2020년 7월, 20년에 걸친 조사 끝에, Sloan Digital Sky Survey의 천체물리학자들이 지금까지 가장 크고 가장 상세한 우주의 3D 지도를 발표했고, 팽창 역사에서 110억 년의 공백을 메우고, 우주의 평평한 기하학 이론을 뒷받침하는 자료를 제공하고, 서로 다른 지역이 팽창하는 것으로 보인다는 것을 확인했다.다른 [8][9]속도로 입력됩니다.

관찰.

SDSS는 전용 2.5m 광각 광학 망원경을 사용하여 1998년부터 2009년까지 이미징 모드와 분광 모드 모두에서 관측되었다.영상 카메라는 2009년 말에 폐기되었고, 그 이후로 망원경은 완전히 분광 모드로 관측되었습니다.

이미지는 5개의 필터(u, g, r, i 및 z)의 광도 측정 시스템을 사용하여 촬영되었습니다.이러한 이미지는 관찰된 물체의 목록과 다양한 매개변수(은하처럼 점처럼 보이는지 또는 확장되어 보이는지 여부, CCD의 밝기가 다양한 종류의 천문학적 규모와 어떻게 관련되어 있는지 등)를 생성하기 위해 처리됩니다.

영상 관측을 위해 SDSS 망원경은 드리프트 스캐닝 기술을 사용했지만, 망원경이 큰 원을 따라 추적하고 하늘의 [10]작은 조각들을 연속적으로 기록할 수 있도록 하는 적경, 적위, 추적 속도 및 이미지 회전의 안무가 있는 변화를 사용했습니다.초점 평면에 있는 별들의 이미지는 CCD 칩을 따라 이동하며, 전하가 추적된 망원경과 같은 고정 속도로 검출기를 따라 전자적으로 이동한다.(하늘이 움직일 때 망원경을 단순히 주차하는 것은 다른 편각의 별들이 다른 겉보기 속도로 움직이기 때문에 천체 적도에서만 가능하다.)이 방법을 사용하면 가능한 한 넓은 영역에서 일관된 측성법을 사용할 수 있으며 검출기 판독에 따른 오버헤드를 최소화할 수 있다.단점은 약간의 왜곡 효과입니다.

망원경의 이미징 카메라는 30개의 CCD 칩으로 구성되어 있으며, 각각 해상도는 2048×2048픽셀로 총 120메가픽셀입니다.[11]칩은 6개 칩의 5열로 배열되어 있습니다.각 행에는 평균 파장이 355.1, 468.6, 616.5, 748.1 및 893.1 nm인 서로 다른 광학 필터가 있으며,[12] u, g, r, i, z에 대해 각각 22.0, 22.2, 22.2, 21.3 및 20.5의 일반적인 시각 완성도를 95% 갖습니다.필터는 r, i, u, z, g 순으로 카메라에 배치됩니다.노이즈를 줄이기 위해 카메라는 액체 질소에 의해 190 켈빈(약 -80 °C)까지 냉각됩니다.

이러한 광도 측정 데이터를 사용하여 별, 은하 및 퀘이사가 분광학용으로 선택됩니다.분광기는 알루미늄 [13]플레이트에 뚫린 구멍을 통해 각 대상에 대해 개별 광섬유를 공급하여 작동합니다.각 홀은 선택된 표적에 대해 특별히 배치되므로 스펙트럼을 획득해야 하는 모든 필드에는 고유한 플레이트가 필요하다.망원경에 부착된 원래 분광기는 640개의 스펙트럼을 동시에 기록할 수 있는 반면, 업데이트된 SDSS III용 분광기는 한 번에 1000개의 스펙트럼을 기록할 수 있다.매일 밤 스펙트럼 기록에는 일반적으로 6개에서 9개의 판이 사용된다.분광 모드에서 망원경은 표준적인 방법으로 하늘을 추적하여 물체의 초점을 대응하는 섬유 끝에 맞춥니다.

매일 밤 망원경은 약 200GB의 데이터를 생성합니다.

SDSS 분광기 카트리지
광섬유를 보여주는 알루미늄 플레이트 클로즈업

단계

퀘이사는 중력렌즈 역할을 한다.이러한 은하-준거성의 조합이 렌즈 역할을 하는 경우를 찾기 위해 천문학자들은 SDSS에서 [14]23,000개의 퀘이사 스펙트럼을 선택했습니다.

SDSS-I: 2000 ~2005

SDSS는 2000-2005년 첫 번째 운영 단계에서 5개의 광학 밴드패스에서 8,000 평방도 이상의 하늘을 촬영했으며, 이 촬영의 5,700 평방도에서 선택된 은하와 퀘이사의 스펙트럼을 얻었습니다.또한 남은하모에 있는 300평방도의 줄무늬의 반복 영상(약 30회 스캔)을 얻었다.

SDSS-II: 2005 ~2008

2005년, 이 조사는 은하수의 구조와 별의 구성을 탐색하기 위해 관측치를 확장함으로써 새로운 국면인 SDSS-II에 진입했고, SEGUE와 Sloan 초신성 조사에서는 초신성 Ia 사건 이후를 관찰하여 먼 물체까지의 거리를 측정했습니다.

Sloan 레거시 조사

Sloan Legacy Survey는 약 2백만 개의 물체와 80만 개 이상의 은하와 10만 개의 퀘이사의 스펙트럼 데이터를 사용하여 7,500 평방도 이상의 북은하모를 포괄합니다.물체의 위치와 거리에 대한 정보는 우주의 큰 구조와 그 틈새와 필라멘트를 처음으로 조사할 수 있게 해 주었다.이러한 데이터의 대부분은 SDSS-I로 취득되었지만, 설치 면적의 일부는 SDSS-II로 종료되었습니다.[15]

은하 이해 및 탐사를 위한 Sloan 확장(SEGUE)

Sloan Extension for Galaxy Understandation and Explorer는 [16]은하수의 상세한 3차원 지도를 만들기 위해 240,000개의 별(일반적인 반경 속도 10km/s)의 스펙트럼을 얻었습니다.SEGUE 데이터는 다양한 은하 구성 요소 내에서 별의 나이, 구성 및 위상 공간 분포에 대한 증거를 제공하며, 우리 은하의 구조, 형성 및 진화를 이해하는 데 중요한 단서를 제공합니다.

이 조사의 항성 스펙트럼, 이미징 데이터 및 파생 파라미터 카탈로그는 SDSS Data Release 7(DR7)[17]의 일부로 공개된다.

슬론 초신성 탐사

SDSS 초신성 조사는 2005년부터 2008년까지 진행되었으며, 적도를 중심으로 한 2.5° 폭의 하늘 띠를 적경 20시간에서 4시간 RA로 반복 촬영하여 남은하 모자에 들어갔습니다(초안 참조).은하모자)와 은하멸종을 [18]겪지 않았다.이 프로젝트는 500개 이상의 Ia형 초신성을 발견했으며, 2007년 말까지 초신성 조사는 Ia형 초신성을 탐색했다.이 조사는 가변적인 물체와 초신성을 감지하기 위해 300평방도의 지역을 빠르게 조사했다.2005년에 130개의 확인된 초신성 Ia 사건을 발견했고 [19]2006년에는 197개가 더 검출됐다.2014년에는 10,258개의 변수 및 과도 소스를 포함하는 더 큰 카탈로그가 출시되었습니다.이 중 4,607개의 근원이 확인되거나 가능성이 있는 초신성이고,[20] 이는 지금까지 작성된 초신성 중 가장 큰 집합이다.

SDSS III: 2008-2014

2008년 중반에 SDSS-II가 시작되었습니다.이 조사는 4개의 독립된 [21]조사로 구성되었다.

APO 은하 진화 실험(APOGEE)

APO Galaxy Evolution Experiment(APOGEE)는 은하 내부를 가리는 먼지를 투과하기 위해 고해상도,[22] 높은 신호 대 잡음 적외선 분광법을 사용했습니다.APOGEE는 은하 팽대부, 막대, 원반, 후광의 전 범위에 걸쳐 10만 개의 적색 거성을 조사했습니다.이는 높은 분광 분해능(θ~1.6μm에서 R~20,000개)과 높은 신호 대 잡음비(S/N~100)에서 관측되는 별의 수를 [23]100배 이상 증가시켰다.고분해능 스펙트럼을 통해 약 15개의 원소가 풍부하게 포함되어 적색 거성이 형성된 가스 구름의 구성에 대한 정보를 얻을 수 있었다.APOGEE는 2011년부터 2014년까지 데이터를 수집할 계획이었으며 2013년 7월에 첫 번째 데이터가 공개되었습니다.

바리온 진동 분광 조사(BOSS)

SDSS-II의 바리온 진동 분광 조사(BOSS)는 우주의 [24]팽창률을 측정하기 위해 고안되었습니다.그것은 그들의 공간 분포를 결정하고 초기 우주의 바리온 음향 진동에 의해 각인된 특징적인 스케일을 감지하기 위해 발광 적색은하와 퀘이사의 공간 분포를 지도화합니다.연못에 파문을 퍼뜨리는 것처럼 초기 우주에서 전파되는 음파는 서로 상대적인 은하 위치에 특징적인 음계를 각인시킵니다.BOSS는 우주의 규모를 1%의 정확도로 측정하여 2014년 [25]봄에 완성되었다고 발표하였습니다.

다중물체 APO 반경속도 외계행성 광역조사(MARVELS)

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MARVELS(Multi-object APO Radial Velocity Othernal Area Survey)는 11,000개의 밝은 별들의 반지름 속도를 몇 시간에서 2년 사이의 공전 주기를 가진 가스 거대 행성을 탐지하는 데 필요한 정밀도와 주기로 모니터링했습니다.이 지상 도플러 조사는 SDSS 망원경과 새로운 다중 물체 도플러 기구를 사용하여 반경 [26]속도를 모니터링했습니다.

이 프로젝트의 주요 목표는 거대 행성들의 통계적으로 잘 정의된 대규모 표본을 만드는 것이었다.그것은 공전 주기가 몇 시간에서 2년 사이이고 질량이 목성의 0.5배에서 10배 사이인 가스 행성을 탐색했다.총 11,000개의 별이 18개월 동안 별당 25-35개의 관측을 통해 분석되었습니다.이 행성은 150개에서 200개 사이의 새로운 외계행성을 발견할 것으로 예상되었으며, 이심률이 매우 높은 행성과 "갈색 왜성 사막"[26][27]에 있는 물체 같은 희귀한 시스템을 연구할 수 있었다.

수집된 데이터는 희귀 [28]시스템의 이론적 비교와 발견을 위한 통계 샘플로 사용되었다.이 프로젝트는 2008년 가을에 시작되어 2014년 [26][29]봄까지 계속되었다.

SEGUE-2

원래의 Sloan Extension for Galaxic Understand and Explorer(SEGUE-1)는 다양한 스펙트럼 유형의 거의 240,000개의 별의 스펙트럼을 얻었다.이 성공을 바탕으로 SEGUE-2는 우리은하의 현장 항성 후광을 중심으로 10~60kpc 거리에서 약 12만 개의 별을 분광학적으로 관측했습니다.SEGUE-2는 SEGUE-1의 [30]표본 크기를 두 배로 늘렸다.

SEGUE-1과 2를 결합함으로써 은하 헤일로와 원반의 복잡한 운동학적, 화학적 하부 구조가 밝혀졌으며, 이는 은하의 조립과 농축 역사에 대한 중요한 단서를 제공했다.특히, 외부 후광은 늦은 시간 강착 이벤트가 지배할 것으로 예상되었다.SEGUE 데이터는 항성 후광 형성을 위한 기존 모델을 제한하고 차세대 고해상도 은하 형성 시뮬레이션을 제공하는 데 도움이 됩니다.게다가 SEGUE-1과 SEGUE-2는 우주별 형성의 초기 세대의 화석인 희귀하고 화학적으로 원시적인 별들을 발견하는 데 도움을 줄 수 있다.

SDSS IV: 2014–2020

먼 은하에서 온 빛은 얼룩지고 이상한 모양, 호, [31]줄무늬로 뒤틀려 왔다.

SDSS의 최신 세대(SDSS-IV, 2014–2020)는 정밀 우주론적 측정치를 우주 역사의 중요한 초기 단계(eBOSS)까지 확장하고 있으며, 북반구와 남반구의 은하에 대한 적외선 분광 조사(APOGE-2)를 확장했으며, 최초로 Sloan 스펙트로그래프를 사용하여 공간적으로 분해되었습니다.개별 은하의 ps(MaNGA).[32]

APO 은하 진화 실험(APOGE-2)

APO에서 밝은 시간을 이용한 북쪽 조사와 라스 캄파나스에서 2.5m du Pont 망원경을 이용한 남쪽 조사 등 두 가지 주요 요소로 이루어진 은하수 항성 조사입니다.

확장 바리온 진동 분광 조사(eBOSS)

퀘이사와 은하에 대한 우주론적 조사. 가변 물체(TDSS)와 X선 소스(SPIDS)를 조사하는 하위 프로그램도 포함합니다.

APO(MaNGA)에서 주변 은하 매핑

7 파이버 번들의 간단한 그래픽 표현.MaNGA는 19,[33] 37, 61, 91, 127 섬유 다발을 사용하여 한 번에 17개의 은하를 측정합니다.

MaNGA는 2014년부터 2020년 봄까지 약 10,000개의 인근 은하들의 상세한 내부 구조를 탐사했다.이전의 SDSS 조사에서는 은하 중심에서 스펙트럼만 관측할 수 있었습니다.MaNGA는 광섬유의 2차원 배열을 육각형 모양으로 묶어서 사용함으로써 공간적으로 분해된 분광학을 사용하여 은하 내 영역의 지도를 만들 수 있었고, 반경 속도 및 별 [33][34]형성 영역과 같은 구조를 더 깊이 있게 분석할 수 있었습니다.

SDSS-V: 2020– 현재

뉴멕시코의 Apache Point Observatory는 2020년 10월부터 SDSS-V에 대한 데이터를 수집하기 시작했다.아파치 포인트는 플러그 플레이트(별빛이 비칠 수 있도록 수동으로 배치된 구멍이 있는 알루미늄 플레이트)에서 소형 자동 로봇 팔로 전환될 예정이며, 칠레의 라스 캄파나스 천문대가 그 뒤를 이을 예정이다.은하 지도 조사는 6백만 개의 별들의 스펙트럼을 목표로 할 것입니다.블랙홀 매퍼 조사는 초거대 블랙홀을 간접적으로 분석하기 위해 은하들을 대상으로 할 것입니다.국부 볼륨 매퍼는 근처 은하들을 대상으로 성간 [35][36]가스 구름을 분석할 것입니다.

데이터 액세스

LRG-4-606은 발광 적색 은하입니다.LRG는 SDSS에서 발견된 밝은 적색은하 목록에 있는 약자입니다.

이 조사는 인터넷을 통해 데이터 공개를 가능하게 합니다.SkyServer는 기반이 되는 Microsoft SQL Server에 대한 다양한 인터페이스를 제공합니다.이와 같이 스펙트럼과 화상의 양쪽 모두를 이용할 수 있어 인터페이스를 매우 쉽게 사용할 수 있으므로 예를 들어 SDSS 데이터 릴리스에 의해 커버되는 하늘 영역의 풀컬러 화상을 좌표 제공만으로 얻을 수 있다.데이터는 서면 허가 없이 비상업적인 용도로만 사용할 수 있습니다.또한 SkyServer는 초등학생부터 전문 천문학자까지 모든 사람을 대상으로 한 다양한 튜토리얼을 제공합니다.2013년 [7]7월에 출시된 10번째 주요 데이터 릴리스인 DR10은 다양한 검색 인터페이스를 통해 이미지, 이미징 카탈로그, 스펙트럼 및 빨간색 이동을 제공합니다.

(물체의 데이터베이스로 처리되기 전의) 원시 데이터는 다른 인터넷 서버를 통해서도 사용할 수 있으며, NASA World Wind 프로그램을 통해 '플라이 스루'로 처음 경험됩니다.

Sky in Google Earth에는 SDSS의 데이터가 포함되어 있습니다.이러한 데이터를 이용할 수 있는 지역에 대해서는, Sky in Google Earth에는 SDSS의 데이터가 포함되어 있습니다.또한 SDSS 측광 [37]및 분광 레이어용 KML 플러그인이 있어 Google Sky 내에서 SkyServer 데이터에 직접 액세스할 수 있습니다.

이 데이터는 헤이든 플라네타리움에서도 3D 비주얼라이저를 통해 이용할 수 있습니다.

또, SDSS의 Stripe 82 지역에 관한 데이터 리스트도 계속 증가하고 있습니다.

Microsoft Research를 대표하여 Microsoft의 WorldWide Telescope가 SkyServer 프로젝트에 참여한 데 이어 Microsoft의 WorldWide Telescope는 SDSS 및 기타 데이터 [38]소스를 사용하고 있습니다.

MilkyWay@home은 또한 SDSS의 데이터를 사용하여 은하수의 고정밀 3차원 모델을 만들었습니다.

결과.

SDSS 데이터는, 조사 자체를 설명하는 출판물과 함께, 천문학적인 토픽의 광범위한 출판물에 사용되고 있습니다.SDSS 웹사이트에는 관측 가능한 우주의 한계,[39] 은하 분포, 우리 은하에 있는 별의 특성, 그리고 우주의 암흑 물질과 암흑 에너지와 같은 주제를 다루는 출판물들의 전체 목록이 있습니다.

지도

Data Release 9의 발표를 바탕으로 2012년 [40]8월 8일 거대 은하와 먼 블랙홀의 새로운 3D 지도가 발행되었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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추가 정보

  • 앤 K. 핑크베이너웅장하고 대담한 것: 새로운 시대의 발견을 향한 놀라운 새로운 우주 지도 (2010년)프로젝트의 저널리즘 역사

외부 링크

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