별의 탄생: 주변 은하계는 별 형성에 대한 단서를 제공합니다.

[아름이]

별의 탄생: 주변 은하계는 별 형성에 대한 단서를 제공합니다.
날짜:
2023년 2월 16일
원천:
캘리포니아 대학교 - 샌디에이고
요약:
연구자들은 가까운 은하의 성간 매질에 있는 다환 방향족 탄화수소에 대한 연구 결과를 발표했습니다.

전체 이야기
행성, 별, 소행성과 같은 큰 천체를 제외하고 우주 공간은 비어 있다는 것이 대중적인 개념입니다. 사실, 은하계는 성간 매질(ISM)이라고 불리는 것으로 채워져 있습니다. 즉, 큰 물체 사이의 공간에 스며드는 가스와 먼지입니다. 중요한 것은 올바른 조건 하에서 새로운 별이 형성되는 것이 ISM에서 나온다는 것입니다.

이제 University of California San Diego의 연구원들은 전 세계 프로젝트 팀과 공동으로 JWST Cycle 1 Treasury Program을 통해 고급 망원경 이미지를 사용한 작업에 전념하는 The Astrophysical Journal Letters 의 특별호에서 연구 결과를 발표했습니다.

"JWST를 사용하면 성간 매체의 놀랍도록 상세한 이미지를 제공하는 매우 높은 해상도로 인근 은하계의 놀라운 지도를 만들 수 있습니다.

JWST는 매우 먼 은하를 볼 수 있지만 Sandstrom 그룹이 연구한 은하들은 팬텀 은하로 알려진 은하를 포함하여 약 3천만 광년 떨어져 비교적 가깝습니다. M74 또는 NGC 628로도 알려진 천문학자들은 적어도 18 세기부터 환상 은하의 존재를 알고 있었습니다 .

Sandstrom은 박사후 연구원 Jessica Sutter 및 전 박사후 연구원 Jeremy Chastenet(현재 겐트 대학교)과 함께 다환 방향족 탄화수소(PAH)라고 하는 ISM의 특정 구성 요소에 집중했습니다. PAH는 분자 크기의 작은 먼지 입자이며 크기가 작기 때문에 연구자에게 매우 유용합니다.

PAH가 별에서 광자를 흡수하면 진동하고 중적외선 전자기 스펙트럼에서 감지할 수 있는 방출 기능을 생성합니다. 일반적으로 ISM의 더 큰 먼지 입자에서는 발생하지 않습니다. PAH의 진동 특성을 통해 연구원은 크기, 이온화 ​​및 구조를 비롯한 많은 중요한 특성을 관찰할 수 있습니다.

이것은 Sandstrom이 대학원 시절부터 관심을 가졌던 것입니다. "Spitzer 우주 망원경은 중적외선을 관찰했고 그것이 제가 박사 학위 논문에서 사용한 것입니다. Spitzer가 은퇴한 이후로 우리는 중적외선 스펙트럼에 많이 접근할 수 없었지만 JWST는 믿을 수 없습니다."라고 그녀는 말했습니다. 정해진. "Spitzer는 0.8미터의 거울을 가지고 있었고 JWST의 거울은 6.5미터입니다. 그것은 거대한 망원경이고 놀라운 장비를 가지고 있습니다. 저는 이것을 아주 오랫동안 기다려 왔습니다."

PAH는 전체 ISM의 질량에서 큰 부분을 차지하지는 않지만 ISM의 나머지 가스를 가열하는 광전자를 생성할 수 있는 프로세스인 쉽게 이온화되기 때문에 중요합니다. PAH를 더 잘 이해하면 ISM의 물리학과 작동 방식을 더 잘 이해할 수 있습니다. 천체물리학자들은 JWST가 PAH가 어떻게 형성되고, 어떻게 변하고, 어떻게 파괴되는지에 대한 관점을 제공할 수 있기를 희망합니다.

PAH는 ISM 전체에 고르게 분포되어 있기 때문에 연구원은 PAH 자체뿐만 아니라 주변의 모든 것을 볼 수 있습니다. Spitzer가 찍은 것과 같은 이전 지도에는 세부 정보가 훨씬 적었습니다. 본질적으로 은하계 얼룩처럼 보였습니다. JWST가 제공하는 선명도를 통해 천체물리학자는 이제 새로 형성된 별이 내뿜는 가스 필라멘트와 "거품"까지 볼 수 있습니다. 이 별의 강력한 복사장과 그로 인한 초신성은 주위의 가스 구름을 증발시킵니다.

JWST에서 관찰 시간을 확보하기 위해 Cycle 1 Treasury Program 팀은 노출 길이 및 필터와 같은 세부 사항을 포함하는 관찰을 설계해야 했습니다. 제출이 승인되면 JWST의 과학 및 임무 운영을 담당하는 우주 망원경 과학 연구소가 데이터를 캡처하고 처리합니다. 이 프로그램에는 총 19개 은하계의 데이터가 포함되어 있습니다.

Cycle 1 Treasury Program은 PHANGS(Physics at High Angular Resolution in Nearby GalaxieS)라는 더 큰 프로젝트의 일부입니다. PHANGS는 칠레에 있는 ALMA(Atacama Large Millimeter Array)와 VLT(Very Large Telescope)의 다중 파장 이미지를 사용하여 별 형성과 ISM을 연구합니다. 그러나 별 형성이 일어나는 빽빽한 구름에는 많은 먼지가 포함되어 있기 때문에 내부에서 무슨 일이 일어나고 있는지 보기 위해 광학적 빛이 침투하기 어렵습니다. 연구원들은 중적외선 스펙트럼을 사용하여 동일한 먼지와 그 밝은 방출을 사용하여 고해상도의 상세한 이미지를 얻을 수 있습니다.

"내가 가장 흥분하는 것 중 하나는 이제 우리가 이 고해상도 ISM 추적자를 가지고 있다는 것입니다. 우리는 확산 가스의 구조를 포함하여 모든 종류의 것을 매핑할 수 있습니다. 발생한다"고 샌드스트롬은 말했다. "우리는 또한 초신성 폭발과 같은 많은 '피드백'이 있는 새로 형성된 별 주변의 가스를 매핑할 수 있습니다. 우리는 실제로 ISM의 전체 주기를 매우 자세하게 볼 수 있습니다. 그것이 방법의 핵심입니다. 은하는 별을 형성할 것입니다."

이 작업은 우주망원경과학연구소(JWST-GO-02107.006-A)의 지원을 받았습니다.

추가 정보: https://iopscience.iop.org/collections/2041-8205_PHANGS-JWST-First-Results

출처 : https://www.sciencedaily.com/