고대 은하의 빛이 초기 우주의 40년 신비를 밝히다

가스 구름 다이어그램의 크기

배경 은하를 사용하여 다른 은하에 씨를 뿌리는 먼지와 가스 구름의 크기와 구성을 측정한 예술가의 인상. (이미지 크레디트: Adrian Malec 및 Marie Martig)





초기 은하는 이웃을 형성하는 데 책임이 있는 가스 구름의 크기와 구성을 결정하는 데 도움이 되는 수십 년 된 신비에 빛을 비추고 있습니다.

새로운 기술은 초기 우주의 가스 구름을 밝히기 위해 최초의 은하 중 일부의 빛을 사용합니다.

오스트레일리아 스윈번 대학의 천체 물리학자인 제프 쿡(Jeff Cooke)은 제227차 American Astronomical 회의에서 기자 회견에서 '이 가스 구름은 은하 진화에 대해 엄청난 양의 정보를 제공하지만 수십 년 동안 그 크기를 파악하기 어려웠습니다.'라고 말했습니다. 이달 초 플로리다주 키시미에서 열린 소사이어티. Cooke은 우리 은하와 같은 은하를 만든 가스 구름을 밝히는 새로운 기술을 개척하기 위해 버몬트의 Saint Michael's College의 천체 물리학자인 John O'Meara와 함께 일했습니다. [ 1분 안에 137억 년의 은하 진화 보기 (동영상) ]



'이제 당신은 종합적인 샘플을 가지고 있습니다'라고 Cook이 말했습니다. '모든 은하를 연구하고 처음부터 지금까지 어떻게 형성되었는지 배울 수 있습니다.'

새로운 시대

빅뱅 이후 가스와 먼지 구름이 우주를 뒤덮었습니다. 이 구름이 합쳐지면서 , 그들은 별과 궁극적으로 은하를 만드는 성단을 형성했습니다. 빛이 우주를 여행하는 데 시간이 걸리기 때문에 천문학자들은 먼 거리를 응시하기 때문에 우주의 초기에 나타난 물체를 볼 수 있습니다. 즉, 감쇠 라이만 알파 시스템(DLA)으로 알려진 초기 가스 및 먼지 구름이 빅뱅(약 138억 년 전에 발생) 이후 불과 몇 십억 년 전인 110억 년 전에 나타났을 때 관찰할 수 있음을 의미합니다. 이 구름은 초기 은하의 전조로 생각됩니다.

Cook과 그의 팀은 초기 가스 구름을 특성화하는 데 도움이 될 새로운 기술로 10개의 DLA의 크기와 특성을 측정하기 위해 하와이의 Keck 천문대와 칠레의 European Southern Observatory's Very Large Telescope의 데이터를 사용했습니다. 그들은 물질을 통해 그 뒤에 있는 큰 은하를 보았고, 이는 다음을 제공합니다. 중요한 빛 , 고대 구름의 크기와 화학적 성질을 모두 이해합니다.



이전에 과학자들은 사용 퀘이사의 빛 , 우주에서 가장 밝은 천체 중 일부는 초기 은하계 씨앗의 화학적 성질을 이해합니다. 퀘이사의 빛이 지구에 도달하기 전에 DLA를 통과하면 구름 내의 요소가 일부를 흡수하여 구성에 대한 통찰력을 제공합니다.

그러나 퀘이사는 작아서 33~330평방 광년에 걸쳐 펼쳐질 수 있는 이 거대한 구름 중 하나의 아주 작은 부분만을 들여다볼 수 있을 뿐이라고 Cooke에 따르면, 본질적으로 초기 우주의 더 작은 은하의 크기입니다.

은하가 대략 대학 캠퍼스 크기라면 퀘이사를 사용하여 그 일부를 조사하는 것은 레이저 포인터를 사용하여 한 지역을 밝히는 것과 같습니다. 배경 은하의 빛을 사용하면 탐사 ​​영역이 1억 배나 증가한다고 Cook은 말했습니다.

'굉장하다'고 Cook이 말했습니다. '이러한 물체를 연구하는 것은 새로운 시대입니다.'

더 큰 광원은 거대한 구름을 더 깊이 조사할 수 있을 뿐만 아니라; 또한 천문학자들이 구름이 얼마나 큰지 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 게다가 은하는 퀘이사보다 훨씬 더 흔하다. DLA가 배경 은하의 빛보다 크면 천문학자는 다른 은하를 사용하여 구름을 탐사할 수도 있습니다.

천문학자들은 작은 망원경을 사용하여 표본을 성공적으로 연구했지만 Cook은 더 큰 망원경의 등장으로 인해 이 새로운 기술을 '적시'라고 불렀습니다. 하와이의 30미터 망원경(Thirty Meter Telescope)과 같은 장비가 향후 10년 이내에 온라인으로 전환될 예정이며, 우리 은하와 같은 은하로 진화하는 가스 구름의 지도를 작성하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Cook은 '지금은 새로운 30미터[98피트] 망원경의 시대가 되었습니다. 이 망원경은 불과 몇 년 안에 온라인 상태가 될 것입니다.'라고 Cook이 말했습니다. '이 망원경으로 일상적으로 할 수 있습니다. 당신은 수십만 개의 이러한 것들을 볼 수 있고, 이 은하들을 엄청나게 많이 연구할 수 있습니다.'

초기 은하의 풍부한 인구는 천문학자들이 가스가 우주에 어떻게 분포되어 있고 은하가 어떻게 진화했는지에 대한 3차원 지도를 만들 수 있도록 해야 합니다.

Cook은 '매우 강력한 기술이며 우리가 매우 기대하고 있는 기술입니다.'라고 말했습니다.

연구 10월 The Astrophysical Journal Letters에 자세히 설명되어 있습니다. .

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