은하가 어떻게 형성되는지와 암흑 물질의 본질에 대한 우리의 이해는 훨씬 더 큰 은하 성단에 대한 새로운 관측에 의해 완전히 뒤집어질 수 있습니다. 은하수 110억년 전에는 존재하지 말았어야 할 일이 일어났습니다.
에 출판된 논문 자연 JWST(James Webb Space Telescope)의 새로운 데이터를 사용하여 결과를 자세히 설명합니다. 결과는 115억년 전에 관측된 초기 우주의 거대한 은하는(우주적 적색편이 3.2) 훨씬 이전인 15억년 전(적색편이 약 11)에 형성된 매우 오래된 별 집단을 가지고 있음을 보여줍니다. 이 관찰은 암흑 물질이 형성될 만큼 충분한 농도로 축적되지 않기 때문에 현재의 모델링을 완전히 뒤집습니다.
스윈번 공과대학교(Swinburne University of Technology)의 칼 글레이즈브룩(Karl Glazebrook) 교수는 이번 연구와 제임스 웹 우주 망원경을 사용하여 이 거대하고 조용한 은하계를 분광 관측하는 국제 팀을 이끌었습니다.
“우리는 이 특정 은하를 7년 동안 추적해 왔으며 그 나이를 알아내기 위해 지구상에서 가장 큰 두 개의 망원경으로 그것을 관찰하는 데 몇 시간을 보냈습니다. 그러나 그것은 너무 붉고 너무 희미해서 측정할 수 없었습니다. 결국 우리는 지구에서 내려와 제임스 웹 우주 망원경을 사용하여 그의 본성을 확인하세요.”
NASA의 제임스 웹 우주 망원경은 지금까지 우주로 보낸 가장 강력한 적외선 과학 관측소인 허블 우주 망원경의 후속 제품입니다. 지구에서 약 백만 마일 떨어진 궤도에서 Webb은 우주에서 가장 먼 물체 중 일부를 연구합니다. 크레딧: NASA
은하 형성은 초기 우주 시대에 거대한 은하의 수가 크게 감소할 것으로 예측하는 현대 천체물리학이 뒷받침하는 기본 모델입니다. 우주가 출현한 지 10억~20억 년 사이에 극도로 무거운 정지 은하가 관측되었습니다. 엄청난 폭발 이전의 이론적 모델에 도전하는 것입니다.
Glazebrook 특훈교수는 Themiya Nanayakkara 박사, Lalitwadi Kawinwanichakij 박사, Colin Jacobs 박사, Harry Chittenden 박사, Glenn G Kacprzak 부교수, Swinburne 천체물리학 및 슈퍼컴퓨팅 센터의 Ivo Lappé 부교수를 포함하여 전 세계의 선도적인 연구원들과 협력해 왔습니다. .
“이것은 우리가 2010년에 시작한 적외선 하늘 조사를 통해 이 은하가 특이한 것으로 확인된 것부터 Keck 및 매우 큰 망원경 우리는 작년에 James Webb 우주 망원경 데이터를 처리하고 이 스펙트럼을 분석하는 방법을 알아내기 위해 엄청난 노력을 기울일 때까지 이를 확인하려고 시도했지만 실패했습니다.
제임스 웹 우주망원경 데이터의 분광학 분석을 주도한 테미야 나나야카라(Themiya Nanayakkara) 박사는 “우리는 이제 우주 깊은 곳에 존재하는 가장 오래된 평화로운 거대 괴물을 확인할 수 있는 수준을 넘어섰습니다.”라고 말했습니다.
“이것은 은하계가 어떻게 형성되고 진화하는지에 대한 우리의 현재 이해의 한계를 넓혀줍니다. 이제 핵심 질문은 은하계가 우주 초기에 어떻게 그렇게 빨리 형성되었는지, 그리고 은하계에서 갑자기 별이 형성되는 것을 방지하는 신비한 메커니즘은 무엇입니까? 나머지 우주.”
서호주 대학교 국제 전파 천문학 연구 노드 센터의 부교수 클라우디아 라고스(반복하다)은 연구를 위한 암흑 물질 농도의 진화에 대한 이론적 모델링을 개발하는 데 중요했습니다.
“은하의 형성은 주로 암흑물질이 얼마나 집중되어 있는지에 따라 결정됩니다.”라고 그녀는 말합니다. “우주 초기에 이러한 극도로 거대한 은하의 존재는 우리의 표준 우주론 모델에 큰 도전을 제기합니다. 이는 우리가 이러한 거대한 은하를 수용하는 거대한 암흑 물질 구조가 아직 형성될 시간이 없었을 것이라고 믿지 않기 때문입니다. 더 보기 이 은하들이 얼마나 흔한지 이해하고 이 은하들이 실제로 얼마나 거대한지 이해하는 데 도움이 되는 관찰이 필요합니다.
Glazebrook 교수는 이것이 암흑 물질 물리학에 대한 우리의 이해에 새로운 돌파구가 되기를 희망합니다.
“제임스 웹 우주 망원경은 초기 거대 은하 형성에 대한 점점 더 많은 증거를 발견했습니다. 이 결과는 이 현상에 대한 새로운 기록을 세웠습니다. 비록 매우 놀랍지만 그것은 단지 하나의 물체에 불과합니다. 그러나 우리는 더 많은 것을 발견하기를 희망합니다. 만약 그렇게 한다면 “그것은 은하 형성에 관한 우리의 생각을 타락시킬 것입니다.”
참고: Karl Glazebrook, Thymia Nanayakkara, Corentin Schreiber, Claudia Lagos, Lalitwadi Kawinwanichakij, Colin Jacobs, Harry Chittenden, Gabriel Brammer, Glenn G. Kaprzak, Ivo Labpi, Danilo Marchesini의 “z ~ 11에서 별을 형성한 거대한 은하” , 지. 세멜-마르산, 파스칼 A. 오이시, 케이시 파포비치, 레아-실비아 레무스, 김-VH. Tran, James Esdell 및 Angel Chandro-Gomez, 2024년 2월 14일, 자연.
도이: 10.1038/s41586-024-07191-9
“경순은 통찰력 있고 사악한 사상가로, 다양한 음악 장르에 깊은 지식을 가지고 있습니다. 힙스터 문화와 자연스럽게 어우러지는 그의 스타일은 독특합니다. 그는 베이컨을 좋아하며, 인터넷 세계에서도 활발한 활동을 보여줍니다. 그의 내성적인 성격은 그의 글에서도 잘 드러납니다.”