Эми Дж. Баргер (родилась 18 января 1971 года) — американский астроном и профессор астрономии имени Генриетты Ливитт в Университете Висконсин-Мэдисон . Она считается пионером в объединении данных с нескольких телескопов для мониторинга нескольких длин волн и в открытии далеких галактик и сверхмассивных черных дыр , которые находятся за пределами видимого спектра . Баргер — активный член Международного астрономического союза . [1] [2] [3]
Баргер получила степень бакалавра искусств в области астрономии-физики в 1993 году в Университете Висконсин-Мэдисон. Она была стипендиатом Маршалла в Королевском колледже Кембриджского университета и получила степень доктора философии по астрономии в этом университете в 1997 году. [4] Баргер занимает должность профессора астрономии имени Генриетты Ливитт в Университете Висконсин-Мэдисон и должность ассоциированного аспиранта на кафедре физики и астрономии Гавайского университета . [5]
Научные открытия Баргер касаются активности и объектов в далекой Вселенной , включая пылевые галактики, квазары и сверхмассивные черные дыры. [5] Ее исследования перевернули текущие и общепринятые модели эволюции галактик и сверхмассивных черных дыр. [1]
С 1996 по 2000 год Баргер получила постдокторскую стипендию от Института астрономии Гавайского университета. [5] В это время она была частью сотрудничества MORPHS , исследовательской группы, которая изучала формирование и морфологию далеких галактик. [6] На основе данных, полученных с помощью широкоугольного изображения космического телескопа Хаббл и планетарной камеры 2 , фотометрии и спектроскопии , группа смогла проанализировать и каталогизировать около 2000 далеких галактик в 10 скоплениях и сделать вывод, что спектральная и морфологическая трансформация галактик была затронута двумя различными временными шкалами и/или физическими процессами. [7] [8]
Баргер также использовала субмиллиметровую болометрическую решетку общего пользования (SCUBA), камеру дальнего инфракрасного диапазона , для открытия новых квазаров, а в качестве стипендиата программы «Хаббл» и стипендиата программы «Чандра» 1999 года [5] [9] ей был предоставлен доступ к рентгеновской обсерватории «Чандра» (CXO) НАСА .
В январе 2000 года результаты поиска Баргер и ее коллегами источников космического рентгеновского фона были представлены на 195-м национальном собрании Американского астрономического общества в Атланте, штат Джорджия. С данными, которые они собрали в ходе своих исследований в CXO, команда продвинулась вперед в предыдущих исследованиях, обнаружив, что около трети источников рентгеновского фона являются активными ядрами галактик (AGN), которые излучают свет не в видимом спектре. AGN содержат массивную черную дыру, которая производит рентгеновские лучи, когда газ притягивается к ним практически со скоростью света. Команда также обнаружила, что сверхслабые галактики являются источником еще одной трети рентгеновского фона. Сверхслабые галактики излучают мало или совсем не излучают видимого света из-за образования пыли вокруг них или из-за поглощения видимого света холодным газом. Группа пришла к выводу, что для получения более глубокого представления о двух типах далеких объектов, которые они наблюдали, необходимы дополнительные оптические наблюдения с использованием более мощных телескопов, таких как космический телескоп следующего поколения и Constellation-X . [10] [11]
В качестве продолжения исследования, представленного в январе, Баргер возглавил группу по исследованию черных дыр. Группа использовала 10-метровый телескоп Кека , телескоп Джеймса Клерка Максвелла и Очень большую решетку Национальной радиоастрономической обсерватории для изучения временных интервалов роста черных дыр и обнаружила, что активность обилия черных дыр в соседних галактиках была больше и более поздней, чем когда-то считалось. Группа пришла к выводу, что, вопреки широко распространенному мнению, не все черные дыры образовались тогда, когда образовались галактики. Скорее, в настоящее время есть черные дыры, которые растут медленно, и на их формирование уходит более миллиарда лет. В декабре 2000 года Баргер возглавил презентацию результатов на пресс-конференции на 20-м Техасском симпозиуме по релятивистской астрофизике в Остине, штат Техас. [3] [12]
В 2000 году Баргер стала доцентом кафедры астрономии в Университете Висконсин-Мэдисон, одновременно завершая свою стажировку в Гавайском университете и в конечном итоге присоединившись к факультету в качестве приглашенного астронома-ассистента. [13]
В 2001 году она получила премию Американской ассоциации женщин-университетских женщин имени Энни Джамп Кэннон по астрономии за исследование рентгеновского фона, которое привело к будущим спектроскопическим исследованиям. В это время Баргер находилась в отпуске по преподавательской работе в Университете Висконсин-Мэдисон, чтобы проводить исследования в Гавайском университете, и получила грант от Национального научного фонда на финансирование своей работы. [14]
В 2002 году она выиграла премию имени Ньютона Лейси Пирса по астрономии за выдающиеся достижения в наблюдательных астрономических исследованиях за последние пять лет. [5] [15] В октябре 2003 года Баргер получила стипендию Packard Foundation Fellowship for Science and Engineering в размере 625 000 долларов США на ее исследования. [13]
В 2005 году результаты исследования под руководством Баргера о том, как растут черные дыры и галактики, были опубликованы в The Astronomical Journal . Команда получила и наблюдала рентгеновские изображения с большой экспозицией черных дыр, обычно скрытых газом и пылью, чтобы определить, что они находятся на расстоянии от одного до 12 миллиардов световых лет от Земли . С помощью Chandra Deep Field North и South , Hubble Deep Field и изображений Дыры Локмана исследователи смогли точно подсчитать количество черных дыр, которые существуют между теми, которые находятся ближе всего и дальше всего от Земли. Команда обнаружила, что самые ранние черные дыры, которые являются частью ранней Вселенной и имеют массу не менее 100 миллионов раз больше массы Солнца, быстро достигают предела размера и прекращают накапливать материю. Черные дыры с массой от 10 миллионов до 100 миллионов раз больше массы Солнца продолжают накапливать материю и растут медленно по сравнению с ними. [16] [17] [18] Исследователи обнаружили, что одна или несколько систем связывают формирование звезд галактикой с потерей ею космических материалов через черную дыру, поскольку эти процессы происходят одновременно. Баргер и ее команда называют очевидный сдвиг в звездообразовании от массивных галактик к относительно легким « космическим уменьшением размеров», и по мере того, как это явление будет продолжаться, карликовые галактики будут основным источником звездообразования до того, как Вселенная потемнеет, поскольку старые галактики исчезнут. [19]
Исследования Баргер и ее коллег по ранней Вселенной [1] дали информацию для космической стратиграфии, которая представляет собой процесс получения красных смещений галактик с помощью глубоководных изображений для хронологии формирования галактик и звезд с момента Большого взрыва . Чем больше галактики смещены в красную область спектра — или чем ближе к красному длина волны растянутого света от галактик — тем они старше, ярче, менее многочисленны и дальше от Земли. [20] [21]
В 2013 году Баргер, бывший советник Райан Кинан и астроном Леннокс Коуи опубликовали результаты исследования плотности галактической материи в The Astrophysical Journal . Команда использовала обзоры красного смещения и спектроскопию для наблюдения и оценки распределения светящейся и темной материи в выборке галактик и обнаружила, что галактика Земли, Млечный Путь , находится внутри большой пустоты , названной исследовательской группой пустотой KBC . По состоянию на 2017 год пустота KBC является крупнейшей известной пустотой с диаметром приблизительно 2 миллиарда световых лет. [22] [23] [24] В том же году бывший студент Баргера Бенджамин Хошайт представил результаты своего последующего исследования, в котором Хошайт использовал линейный кинематический эффект Сюняева-Зельдовича (kSZ) для измерения движений скоплений галактик и подтверждения существования сферической пустоты KBC, которая окружена оболочкой из галактик, звезд и других космических материалов. [25] [26]