إيمي بارجر

حصلت بارجر على زمالة ما بعد الدكتوراه من معهد علم الفلك بجامعة هاواي في الفترة من عام 1996 إلى عام 2000. ^{[ 5 ]} وخلال هذه الفترة، كانت جزءًا من فريق MORPHS البحثي، الذي درس تكوين المجرات البعيدة وأشكالها . ^{[ 6 ]} واستنادًا إلى البيانات التي استخلصوها من صور تلسكوب هابل الفضائي واسع المجال وكاميرا الكواكب 2 ، بالإضافة إلى القياسات الضوئية والتحليل الطيفي ، تمكن الفريق من تحليل وتصنيف ما يقرب من 2000 مجرة ​​بعيدة ضمن 10 عناقيد، وخلص إلى أن التحول الطيفي والشكلاني للمجرات تأثر بنطاقين زمنيين مختلفين و/أو عمليتين فيزيائيتين. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

استخدمت بارجر أيضًا مصفوفة البولومتر المشترك للمستخدمين الفرعيين (SCUBA)، وهي كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء البعيدة ، لاكتشاف الكوازارات الجديدة، وبصفتها زميلة هابل لعام 1999 وزميلة تشاندرا بشكل عام، ^{[ 5 ] [ 9 ]} فقد مُنحت حق الوصول إلى مرصد تشاندرا للأشعة السينية التابع لناسا ( CXO).

في يناير/كانون الثاني 2000، عُرضت نتائج بحث بارجر وزملائها عن أصول الخلفية الكونية للأشعة السينية في الاجتماع الوطني الـ195 للجمعية الفلكية الأمريكية في أتلانتا، جورجيا. وبفضل البيانات التي جمعوها من أبحاثهم في مرصد الأشعة السينية المركزي (CXO)، عزز الفريق الأبحاث السابقة، مكتشفًا أن حوالي ثلث مصادر الخلفية للأشعة السينية هي نوى مجرية نشطة (AGNs) تُصدر ضوءًا خارج الطيف المرئي. تحتوي هذه النوى على ثقب أسود هائل يُنتج أشعة سينية نتيجة انجذاب الغاز نحوه بسرعة تقارب سرعة الضوء. كما وجد الفريق أن المجرات الخافتة للغاية تُشكل مصدرًا لثلث آخر من الخلفية للأشعة السينية. تُصدر هذه المجرات القليل من الضوء المرئي، أو لا تُصدره على الإطلاق، إما بسبب تكوّن الغبار حولها أو بسبب امتصاص الغاز البارد للضوء المرئي. وخلص الفريق إلى أن إجراء المزيد من عمليات الرصد البصري باستخدام تلسكوبات أكثر قوة، مثل تلسكوب الفضاء من الجيل التالي وتلسكوب كونستليشن-إكس ، ضروري لاكتساب فهم أعمق لنوعي الأجسام البعيدة التي رصدوها. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

في متابعة للبحث الذي عُرض في يناير، قاد بارجر فريقًا في مسح الثقوب السوداء. استخدم الفريق تلسكوب كيك ذي العشرة أمتار ، وتلسكوب جيمس كلارك ماكسويل ، ومصفوفة التلسكوبات الكبيرة جدًا التابعة للمرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي لدراسة الفترات الزمنية لنمو الثقوب السوداء، ووجد أن نشاط وفرة من الثقوب السوداء في المجرات القريبة كان أكبر وأحدث مما كان يُعتقد سابقًا. وخلص الفريق إلى أنه، خلافًا للاعتقاد السائد، لم تتشكل جميع الثقوب السوداء مع تشكل المجرات. بل هناك ثقوب سوداء تنمو حاليًا ببطء، وتستغرق أكثر من مليار سنة لتتشكل. في ديسمبر 2000، قاد بارجر عرض النتائج في مؤتمر صحفي في ندوة تكساس العشرين حول الفيزياء الفلكية النسبية ، في أوستن، تكساس. ^{[ 3 ] [ 12 ]}

في عام 2000، أصبحت بارجر أستاذة مساعدة في علم الفلك بجامعة ويسكونسن-ماديسون أثناء إكمالها زمالة جامعة هاواي، وانضمت في النهاية إلى هيئة التدريس كعالمة فلك زائرة مساعدة. ^{[ 13 ]}

في عام ٢٠٠١، نالت جائزة آني جامب كانون في علم الفلك من الرابطة الأمريكية للنساء الجامعيات، وذلك لأبحاثها حول خلفية الأشعة السينية، والتي مهدت الطريق لأبحاث طيفية مستقبلية. خلال هذه الفترة، كانت بارجر في إجازة من جامعة ويسكونسن-ماديسون لإجراء أبحاث في جامعة هاواي، وحصلت على منحة من المؤسسة الوطنية للعلوم لتمويل عملها. ^{[ ١٤ ]}

في عام 2002، فازت بجائزة نيوتن لاسي بيرس في علم الفلك لإنجازاتها المتميزة في أبحاث علم الفلك الرصدي على مدى السنوات الخمس الماضية. ^{[ 5 ] [ 15 ]} وفي أكتوبر 2003، مُنحت بارجر زمالة مؤسسة باكارد للعلوم والهندسة بقيمة 625,000 دولار أمريكي لدعم أبحاثها. ^{[ 13 ]}

في عام 2005، نُشرت نتائج دراسة بقيادة بارجر حول كيفية نمو الثقوب السوداء والمجرات في المجلة الفلكية . التقط الفريق صورًا بالأشعة السينية ذات تعريض طويل للثقوب السوداء التي عادةً ما تكون محجوبة بالغاز والغبار، وحددوا أنها تبعد عن الأرض ما بين مليار و12 مليار سنة ضوئية . وباستخدام بيانات حقل تشاندرا العميق الشمالي والجنوبي ، وحقل هابل العميق ، وصور ثقب لوكمان ، تمكن الباحثون من حساب عدد الثقوب السوداء الموجودة بدقة، والتي تقع بين أقربها وأبعدها عن الأرض. اكتشف الفريق أن أقدم الثقوب السوداء، التي تُعد جزءًا من الكون المبكر، والتي تبلغ كتلتها 100 مليون ضعف كتلة الشمس على الأقل، تصل بسرعة إلى حد أقصى للحجم وتتوقف عن تراكم المادة. أما الثقوب السوداء التي تتراوح كتلتها بين 10 ملايين و100 مليون ضعف كتلة الشمس، فتستمر في تراكم المادة وتنمو ببطء نسبيًا. ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]} وجد الباحثون أن نظامًا واحدًا أو أكثر يربط بين تكوّن النجوم في المجرة وفقدانها للمواد الكونية عبر ثقبها الأسود، نظرًا لحدوث هاتين العمليتين في آنٍ واحد. وتشير بارجر وفريقها إلى التحول الظاهر في تكوّن النجوم من المجرات الضخمة إلى المجرات الخفيفة نسبيًا بمصطلح " التصغير الكوني "، ومع استمرار هذه الظاهرة، ستصبح المجرات القزمة المصدر الرئيسي لتكوّن النجوم قبل أن يظلم الكون مع تلاشي المجرات الأقدم. ^{[ 19 ]}

أسهمت أبحاث بارجر وزملائها حول الكون المبكر ^{[ 1 ]} في تطوير علم الطبقات الكونية، وهو عملية الحصول على الانزياحات الحمراء للمجرات من خلال صور الحقول العميقة لتحديد التسلسل الزمني لتكوين المجرات والنجوم منذ الانفجار العظيم . فكلما زاد الانزياح الأحمر للمجرات - أو كلما اقترب طول موجة الضوء الممتد من المجرات من اللون الأحمر - كانت أقدم وأكثر سطوعًا وأقل عددًا وأبعد عن الأرض. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

في عام ٢٠١٣، نشر بارجر، برفقة طالبه السابق رايان كينان وعالم الفلك لينوكس كاوي، نتائج دراسة حول كثافة المادة المجرية في مجلة الفيزياء الفلكية . استخدم الفريق مسوحات الانزياح الأحمر والتحليل الطيفي لرصد وتقدير توزيع المادة المضيئة والمظلمة في عينة من المجرات، ووجدوا أن مجرة ​​الأرض، درب التبانة ، تقع داخل فراغ هائل أطلق عليه فريق البحث اسم فراغ KBC . واعتبارًا من عام ٢٠١٧، يُعد فراغ KBC أكبر فراغ معروف بقطر يبلغ حوالي ملياري سنة ضوئية. ^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]} في العام نفسه، قدّم بنيامين هوشيت، الطالب السابق لبارجر، نتائج دراستهما اللاحقة، حيث استخدم هوشيت تأثير سونيايف-زيلدوفيتش الحركي الخطي (kSZ) لقياس حركات عناقيد المجرات وتأكيد وجود فراغ KBC الكروي الشكل، المحاط بغلاف من المجرات والنجوم ومواد كونية أخرى. ^{[ 25 ] [ 26 ]}