은하 폭발은 천체물리학자에게 우주에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.

[아름이]

은하 폭발은 천체물리학자에게 우주에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.
연구는 우주의 화학적 형성에 대한 새로운 세부 사항을 밝힙니다.
날짜:
2023년 2월 28일
원천:
오하이오 주립대학교
요약:
James Webb Space Telescope의 성간 관측 첫 해의 데이터를 사용하여 국제 연구팀은 머나먼 나선 은하에서 폭발하는 초신성을 우연히 볼 수 있었습니다.

전체 이야기
James Webb Space Telescope의 성간 관측 첫 해의 데이터를 사용하여 국제 연구팀은 머나먼 나선 은하에서 폭발하는 초신성을 우연히 볼 수 있었습니다.

The Astrophysical Journal Letters 에 최근 발표된 이 연구는 우리 우주 이웃 은하 중 가장 밝은 은하 중 하나인 스페인 무희라고도 알려진 NGC 1566에 대한 새로운 적외선 측정을 제공합니다. 지구에서 약 4천만 광년 떨어진 곳에 위치한 이 은하의 극도로 활동적인 중심은 별을 형성하는 성운이 어떻게 형성되고 진화하는지에 대해 더 많은 것을 배우고자 하는 과학자들에게 특히 인기를 끌게 했습니다.

이 경우 과학자들은 Type 1a 초신성(탄소-산소 백색 왜성의 폭발)을 조사할 수 있었습니다. 오하이오 주립 대학의 우주론 및 천체 입자 물리학 센터의 연구원이자 공동 저자인 Michael Tucker는 연구원들은 NGC 1566을 연구하던 중 우연히 발견했다고 말했습니다.

"백색 왜성 폭발은 우주론 분야에서 중요합니다. 천문학자들이 종종 거리의 지표로 사용하기 때문입니다."라고 Tucker는 말했습니다. "그들은 또한 철, 코발트, 니켈과 같은 우주의 철족 원소의 거대한 덩어리를 생산합니다."

이 연구는 방대한 성단 측정 인벤토리로 인해 인근 은하에서 연구할 참조 데이터 세트를 만드는 데 사용된 PHANGS-JWST Survey 덕분에 가능했습니다. 연구를 이끈 오하이오 주립대 천문학 대학원생인 Tucker와 공동 저자인 Ness Mayker Chen은 초신성의 핵에서 촬영한 이미지를 분석하여 폭발 후 특정 화학 원소가 주변 우주로 어떻게 방출되는지 조사하는 것을 목표로 했습니다.

예를 들어, 수소나 헬륨과 같은 가벼운 원소는 빅뱅 동안 형성되었지만 더 무거운 원소는 초신성 내부에서 일어나는 열핵 반응을 통해서만 생성될 수 있습니다. 이러한 항성 반응이 우주 주변의 철 원소 분포에 어떻게 영향을 미치는지 이해하면 연구자들은 우주의 화학적 형성에 대한 더 깊은 통찰력을 얻을 수 있을 것이라고 Tucker는 말했습니다.

"초신성이 폭발함에 따라 확장되고 그렇게 되면서 본질적으로 우리는 성운의 핵을 조사할 수 있게 해주는 분출물의 다른 층을 볼 수 있습니다."라고 그는 말했습니다. 불안정한 원자가 더 안정되기 위해 에너지를 방출하는 방사성 붕괴라는 프로세스에 의해 구동되는 초신성은 우라늄-238과 같은 방사성 고에너지 광자를 방출합니다. 이 경우 연구는 동위원소인 코발트-56이 어떻게 철-56으로 붕괴하는지에 초점을 맞췄습니다.

JWST의 근적외선 및 중적외선 카메라 장비의 데이터를 사용하여 이러한 방출의 진화를 조사한 연구원들은 초기 사건 이후 200일 이상 초신성 분출물이 여전히 적외선 파장에서 볼 수 있다는 것을 발견했습니다. 지면.

"이것은 우리의 결과가 우리가 기대했던 것과 다르다면 정말 우려할 만한 연구 중 하나입니다."라고 그는 말했습니다. "우리는 항상 에너지가 분출물을 피할 수 없다는 가정을 해왔지만 JWST까지는 이론에 불과했습니다."

수년 동안 코발트-56이 철-56으로 붕괴될 때 생성된 빠르게 움직이는 입자가 주변 환경으로 스며들거나 초신성이 생성하는 자기장에 의해 억제되는지 여부가 불분명했습니다.

그러나 초신성 분출물의 냉각 특성에 대한 새로운 통찰력을 제공함으로써 이 연구는 대부분의 상황에서 분출물이 폭발의 한계를 벗어나지 못한다는 것을 확인했습니다. 이것은 과학자들이 이러한 복잡한 개체가 어떻게 작동하는지에 대해 과거에 만든 많은 가정을 재확인한다고 Tucker는 말했습니다.

"이 연구는 거의 20년에 달하는 과학의 가치를 입증했습니다."라고 그는 말했습니다. "모든 질문에 대한 답은 아니지만 적어도 우리의 가정이 비극적으로 잘못되지 않았다는 것을 보여주는 좋은 일을 합니다."

미래의 JWST 관측은 과학자들이 별 형성과 진화에 대한 이론을 개발하는 데 계속 도움이 될 것이지만 Tucker는 다른 유형의 이미징 필터에 대한 추가 액세스가 이를 테스트하는 데 도움이 될 수 있으며 우리 은하의 가장자리를 훨씬 넘어서는 경이로움을 이해할 수 있는 더 많은 기회를 만들 수 있다고 말했습니다. .

"JWST의 힘은 정말 비길 데가 없습니다."라고 Tucker는 말했습니다. "우리가 이런 종류의 과학을 성취하고 있다는 것은 정말 유망하며 JWST를 통해 다른 종류의 초신성에 대해 동일한 작업을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 훨씬 더 잘 수행할 수 있는 좋은 기회가 있습니다."

이 작업은 국립 과학 재단, 캐나다 자연 과학 및 공학 연구 위원회 등의 지원을 받았습니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/