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各校計畫成果

Dr. Andrew Cooper _ 暗能量光譜儀銀河系巡天 (DESI-MWS) 項目的第一年觀測資料

玉山青年學者 發布單位:國立清華大學 點閱次數:458
核定年度:107年(2018)/研究成果年度:110年(2021) /學術領域:理學/學者名稱:Andrew Cooper

活動簡介

Dr. Andrew Cooper 和他在國立清華大學天文研究所的研究群正參與一項大型的國際天文合作計畫:暗能量光譜儀的銀河系巡天 (DESI-MWS) 項目。這項為期五年的計畫由美國 Lawrence Berkeley 國家實驗室主導,當 DESI-MWS 完成時,屆時它將成為針對位於銀河系邊緣的遙遠極暗恆星,搜集最多資料的光譜巡天計畫。

圖右下為 DESI-MWS 第一年(2021年五月-2022年四月)的最新測量位置,重疊標示於由歐洲太空總署的 Gaia 衛星所拍攝的全銀河系影像。

DESI-MWS 所觀測的是非常遙遠的恆星,使用暗能量光譜儀測量由都卜勒效應造成的光譜的微量紅移或藍移,我們能夠非常精確測量這些恆星相對於太陽動得有多快。太陽繞著銀河系公轉的速度非常快,但遙遠的星體公轉的速度較慢,這使得視線上與太陽運動同一方向的星體光譜呈現些許藍移,而視線上反向運動的星體光譜呈現些許紅移。


Dr. Cooper 與研究群目前正在撰寫 DESI 項目第一年觀測結果相關的論文。一如預期,目前的觀測資料清楚呈現藍移到紅移的型態(如圖右下),但這並不是我們最感興趣的部分。研究群的重點在於除去大尺度運動後,搜尋在遙遠恆星的空間運動中不連續的小集團,呈現共同運動的恆星群的小尺度訊號。

所謂的標準宇宙模型,預測了許多這些小集團是在銀河系與其他小的星系間的碰撞過程中產生。這些星系間的碰撞/重力交互作用有些被預測早在約 80 億年之前就發生。藉著尋找這些碰撞的殘骸,我們可以了解本銀河系的歷史——這就是“天文考古學”。

圖右上顯示 Dr. Cooper 和他的學生們討論文獻中找尋這些星系碰撞後遺留的小集團的各種方法。他們的特長是運用理論與電腦建構的數值模型來解讀 DESI 計畫的數據,以及分析這些數據的新方法。在 Dr. Cooper 的計畫中,他們將在國立清華大學天文資訊與計算中心建立的高效電腦叢集(圖左可見此叢集的局部)上執行電腦數值模型的運算。

暗能量光譜儀的銀河系巡天項目團隊目前正在慶祝成功觀測的一週年,並且期盼相關的新發現可以幫助我們述說屬於我們生活在期間的星系的故事。

 

Dr. Andrew Cooper _ 暗能量光譜儀銀河系巡天 (DESI-MWS) 項目的第一年觀測資料

右下:(橢圓形)圖背景為銀河系,重疊在上的是 DESI-MWS 觀測到在天空中各區域裡遙遠恆星的平均徑向速度。

右上:Dr. Cooper 和他的研究群討論 DESI-MWS 第一年觀測資料的初步結果及後續分析,他們將運用近期升級的清大天文訊息與計算中心電腦叢集(圖左)進行研究。

相關附件

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