Не пишется раздельно при противопоставлении, которое выражено союзом а (напр.: овраг не длинный, а короткий): здесь один признак отрицается, а второй утверждается. При союзе но нет противоположных друг другу понятий, они вполне совместимы, т. е. предмету одновременно приписываются два признака без отрицания одного из них: овраг и недлинный (=короткий), и в то же время глубокий. Это дает возможность сохранить слитное написание.

Почему — местоименное наречие, функция дополнения для него не характерна, поэтому кавычки нужны.

Деепричастие может быть употреблено без пояснения, если контекст ясен и не вызывает двоякого толкования. Однако в Вашем примере два деепричастия различаются синтаксическими особенностями: изучая предполагает беспредложное дополнение, а погружаясь — предложное. Оставить первое деепричастие без дополнения можно лишь в случае совпадающего управления, то есть совпадающих форм зависимых слов; ср.: изучая и глубоко постигая математику. 

Наречие высокопрофессионально соответствует нормам русского литературного языка, ср.: Профанация, вовсе уже неуместная ныне, когда часть писателей работает так высокопрофессионально, так глубоко и серьезно исследует действительность, осмысливает жизнь и самое мысль, и литературное движение в стране, упорный поиск в духовном бытие народа, в нравственном развитии общества (В. Астафьев. Зрячий посох). 

Оно образуется от прилагательного высокопрофессиональный.

Нет, такое выражение некорректно. Воцерковлять — приобщать к церкви, вере, соблюдению религиозных обрядов, и объектом воцерковления может быть только человек. 

Слово долговечный образовано от слов долго и вечный. Способ словообразования — сращение. При анализе любого производного слова, в том числе и некоторых сращений, следует иметь в виду, что значение производного слова не всегда является суммой значений производящих компонентов. В словах-сращениях компоненты мало­, высоко­, глубоко­, долго означают низкую или высокую степень признака и могут включать компоненты, которые в свободных словосочетаниях лексически несовместимы.