거대한 초기 은하의 발견은 우주에 대한 이전의 이해를 무시합니다.
날짜:
2023년 2월 23일
원천:
펜 스테이트
요약:
초기 우주에서 발견된 6개의 거대한 은하는 과학자들이 이전에 우주에서 은하의 기원에 대해 이해했던 것을 뒤엎고 있습니다.
전체 이야기
초기 우주에서 발견된 6개의 거대한 은하는 과학자들이 이전에 우주에서 은하의 기원에 대해 이해했던 것을 뒤엎고 있습니다.
이 은하에서 빛을 모델링한 Penn State의 천문학 및 천체물리학 조교수인 Joel Leja는 "이 물체들은 예상했던 것보다 훨씬 더 무겁습니다."라고 말했습니다. "우리는 이 시점에서 작고 어린 아기 은하만을 발견할 것으로 예상했지만, 이전에 우주의 새벽으로 이해되었던 곳에서 우리 은하만큼 성숙한 은하를 발견했습니다."
NASA의 James Webb Space Telescope에서 공개된 첫 번째 데이터 세트를 사용하여 국제 과학자 팀은 빅뱅 후 약 5억 ~ 7억 년 후 우주가 현재 나이의 3%에 불과했을 때 은하수만큼 성숙한 물체를 발견했습니다. 망원경에는 가장 오래된 별과 은하에서 방출된 빛을 감지할 수 있는 적외선 감지 장치가 장착되어 있습니다. 본질적으로 망원경은 과학자들이 우리가 알고 있는 우주의 시작 근처인 대략 135억 년 전을 되돌아볼 수 있게 해준다고 Leja는 설명했습니다.
Leja는 "이것은 지금까지 처음 보는 것이므로 우리가 보고 있는 것에 대해 열린 마음을 유지하는 것이 중요합니다."라고 말했습니다. "데이터는 그들이 은하일 가능성이 있음을 나타내지만, 나는 이러한 물체 중 일부가 가려진 초대질량 블랙홀로 판명될 가능성이 실제로 있다고 생각합니다. 그럼에도 불구하고, 우리가 발견한 질량의 양은 이 기간에 별의 알려진 질량이 우리 우주의 크기는 우리가 이전에 생각했던 것보다 최대 100배 더 큽니다. 샘플을 반으로 잘라도 여전히 놀라운 변화입니다."
네이처 (Nature )에 오늘(2월 22일) 발표된 논문에서 연구원들은 6개의 은하가 예상보다 훨씬 더 거대하다는 증거를 보여주고 과학자들이 우주의 맨 처음에 은하 형성에 대해 이전에 이해했던 것에 의문을 제기합니다.
"우주 역사 초기에 거대한 은하 형성이 시작되었다는 계시는 우리 중 많은 사람들이 고정된 과학이라고 생각했던 것을 뒤엎었습니다."라고 Leja는 말했습니다. "우리는 비공식적으로 이 물체를 '우주 차단기'라고 부르며 지금까지 그 이름에 걸맞게 살아왔습니다."
Leja는 팀이 발견한 은하가 너무 커서 우주론 모델의 99%와 긴장 상태에 있다고 설명했습니다. 그렇게 많은 양의 질량을 설명하려면 우주론의 모델을 변경하거나 초기 우주에서 은하 형성에 대한 과학적 이해를 수정해야 합니다. 어느 시나리오든 우주가 어떻게 생겨났는지에 대한 우리의 이해에 근본적인 변화가 필요하다고 그는 덧붙였다.
"우리는 처음으로 아주 초기의 우주를 들여다 보았고 우리가 무엇을 발견하게 될지 몰랐습니다."라고 Leja는 말했습니다. "우리는 실제로 과학에 문제를 일으킬 정도로 예상치 못한 무언가를 발견한 것으로 밝혀졌습니다. 그것은 초기 은하 형성의 전체 그림에 의문을 제기합니다."
7월 12일, NASA는 James Webb 우주 망원경의 최초 풀 컬러 이미지와 분광 데이터를 공개했습니다. 우주에서 가장 큰 적외선 망원경인 Webb은 우주의 기원을 볼 수 있도록 설계되었으며, 고해상도로 허블 우주 망원경으로는 너무 오래되었거나 멀리 있거나 희미한 물체를 볼 수 있습니다.
Leja는 "데이터를 얻었을 때 모두가 잠수하기 시작했고 이 거대한 것들이 정말 빠르게 나타났습니다."라고 말했습니다. "우리는 모델링을 시작했고 그들이 무엇인지 알아 내려고 노력했습니다. 너무 크고 밝았 기 때문입니다. 내 첫 번째 생각은 우리가 실수를 저질렀고 그것을 찾아서 우리의 삶을 계속할 것입니다. 그러나 우리는 아직 많은 노력에도 불구하고 그 실수를 찾으십시오."
Leja는 팀의 발견을 확인하고 남아 있는 우려를 완화하는 한 가지 방법은 거대한 은하의 스펙트럼 이미지를 찍는 것이라고 설명했습니다. 그것은 실제 거리에 대한 팀 데이터와 은하를 구성하는 가스 및 기타 요소를 제공할 것입니다. 그런 다음 팀은 데이터를 사용하여 은하가 어떻게 생겼는지, 실제로 얼마나 큰지를 보다 명확하게 모델링할 수 있습니다.
Leja는 "스펙트럼은 이러한 것들이 실제인지 여부를 즉시 알려줄 것"이라고 말했습니다. "그것들이 얼마나 큰지, 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 보여줄 것입니다. 재미있는 점은 우리가 James Webb에게서 배우고자 하는 모든 것을 가지고 있다는 것입니다. 그리고 이것은 목록의 맨 위에도 없었습니다. 우리는 우리가 결코 생각하지 못한 것을 발견했습니다. 우주에 물어보고 생각보다 훨씬 빨리 일어났지만, 여기까지 왔습니다."
이 논문의 다른 공동 저자는 Penn State의 Elijah Mathews와 Bingjie Wang, Swinburne University of Technology의 Ivo Labbe, Yale University의 Pieter van Dokkum, Colorado 대학의 Erica Nelson, University of Pittsburgh의 Rachel Bezanson, 캘리포니아 대학교 및 스탠포드 대학교의 Katherine A. Suess, 코펜하겐 대학교의 Gabriel Brammer, 매사추세츠 대학교 및 코펜하겐 대학교의 Katherine Whitaker, Universitat de Valencia의 Mauro Stefanon.
출처 : https://www.sciencedaily.com/