IU SCA를 통해 은하수 팽대부 탐사 가능: IU News

May 22, 2023

지구의 태양을 둘러싸고 있는 은하수는 중심에 촘촘하게 밀집된 별군과 다른 별들이 회전하는 나선은하입니다. 한때 "팽대부"라고도 알려진 중심은 매우 오래된 별들로 구성되어 있다고 가정되었습니다. 최근에 과학자들은 은하 팽대부가 성단, 은하수의 중력에 의해 떨어지는 물체, 금속이 풍부한 별, 그리고 은하계에서 가장 오래된 별들을 포함하는 풍부하고 복잡한 환경이라는 것을 알게 되었습니다. 먼지와 가스로 인해 극도로 밀집되어 빛을 가리는 지역과 함께 내부 은하를 향한 복잡한 시선의 기하학적 구조와 같은 다양한 요인으로 인해 은하계의 이 부분을 연구하고 이해하기가 어려워졌습니다.

NSF가 자금을 지원하는 3년간의 프로젝트인 Blanco DECam Bulge Survey(BDBS)는 우리은하의 팽대부 영역에 대한 약 200평방도의 이미지를 생성하여 이러한 어려움을 완화합니다. 이를 위해 이 프로젝트에서는 칠레 Cerro Tololo Inter-American Observatory의 Blanco 4m 망원경에 부착된 암흑 에너지 카메라(DECam)를 사용합니다.

Cerro Tololo Inter-American Observatory(CTIO)의 4미터 블랑코 망원경을 둘러싼 돔

팽대부에 대한 연구의 어려움으로 인해 연구자들은 별의 화학적 조성에 민감하고 시선에 따른 소멸 및 붉어짐 현상을 보정할 수 있는 고품질 다중 대역 이미징을 통해 팽대부의 형성 역사를 가장 성공적으로 이해하는 경향이 있습니다. . 인디애나 대학교를 졸업하고(2010년 박사 학위 취득) Harvard-Smithsonian 천체물리학 센터의 연구 과학자인 Christian Johnson은 UCLA의 연구 천문학자인 R. Michael Rich 교수와 함께 프로젝트를 이끌고 있습니다. BDBS 프로젝트에는 IU, Harvard 및 UCLA 외에도 Shanghai Astronomical Observatory, University of Michigan-Dearborn 및 Saint Martin's University의 공동 작업자도 포함되어 있습니다.

Johnson은 BDBS가 이 작업을 수행하기 위해 팽대부에 있는 대략 2억 5천만 개의 별에 대한 근자외선, 광학 및 근적외선 이미지를 생성한다고 지적합니다. "근자외선 데이터는 팽대부에서 가장 오래된 별에 대한 최초의 포괄적인 조사를 허용하고 새로운 성단과 떨어지는 물질의 흐름을 찾는 데 도움이 될 것입니다. 광학 및 근적외선 데이터는 별의 화학적 구성을 조사하는 데 사용될 것입니다. 내부 은하계 내의 대규모 구조, 연대 분포, 그리고 세 가지 세트의 조합을 통해 우리는 가스 먼지가 우리 관측에 미치는 영향을 정량화할 수 있을 것입니다."

연속된 BDBS 공간에 대해 243,959,076개의 개체로 구성된 비닝된 소스 밀도 맵입니다. 실질적인 멸종은 은하면 근처의 시선을 따라 광학적 깊이를 제한하는 반면(여기서는 어두운 줄무늬로 표시됨), 불완전한 관측 및/또는 열악한 관측 조건으로 인해 소수의 필드(여기서는 더 낮은 평균 강도 수준으로 식별됨)에 대한 감지 수가 줄어듭니다. Messier 22 및 FSR 1758과 같은 주목할만한 천체를 포함하여 25개 이상의 구상 성단을 볼 수 있습니다. 다중 디더링을 얻을 수 없는 일부 필드에서는 DECam 시야도 볼 수 있습니다. 크리스찬 존슨 제공.

Johnson 박사는 인디애나 대학교 IU SCA(Scalable Compute Archive)의 Michael Young 박사와 협력하여 인디애나 대학교의 Karst 및 Carbonate 컴퓨팅 클러스터와 Data Capacitor II 공유 스토리지 시스템을 사용하여 수천 개의 DECam 이미지를 처리 ​​및 분석하고 수십억 개의 천문학적 데이터를 추출하고 상호 연관시켰습니다. 벌지 별의 측정. 그런 다음 Young 박사는 포털(https://bdbs.sca.iu.edu) 및 빅 데이터 처리 파이프라인을 포함하여 연구자들이 이 대규모 데이터 세트를 검색할 수 있도록 하는 시스템을 개발했습니다. 그는 One Degree Imager - 포털, 파이프라인 및 아카이브(ODI-PPA: https://portal.odi.iu.edu)의 서비스 스택과 코드베이스로 시작하여 BDBS 프로젝트 요구 사항에 맞게 리팩토링하고 조정했습니다. 그런 다음 Young 박사는 연구원들이 포털의 검색 인터페이스를 통해 쿼리를 제출할 때 Hadoop 클러스터에 구성된 Karst "데이터 집약적" 노드를 활용하여 약 2억 5천만 개의 행과 40억 개의 고유한 천문학적 측정값을 샅샅이 뒤지는 파이프라인 실행 환경을 구축했습니다.