135억 광년 떨어져 있습니다! 과학자들이 가장 먼 은하를 발견했습니다! 그것을 어떻게 증명할 수 있을까요?

얼마 전 NASA는 인류에게 알려진 가장 먼 별인 '서사시적인' 발견이라고 부르는 것을 발표했습니다. 그것은 지구에서 알려진 가장 먼 별입니다. 천문학자들은 이것이 우주에 블랙홀이나 암흑물질로 구성된 수많은 중력파가 존재하기 때문에 발생한다고 믿고 있습니다. 과학자들이 이 현상을 연구하고 설명하는 것도 이번이 처음이다. Earedel이라는 별이 128억 광년 떨어진 곳에서 발견되어 지금까지 발견된 가장 오래된 별의 기록을 경신했습니다.

이 발견이 있은 지 일주일 만에 천문학자들은 또 다른 중요한 발견을 했습니다. 천문학자들은 은하수에서 태양보다 오래된 행성인 허블 우주망원경(허바드 우주)을 발견하고 이름을 '대우'로 명명했다. 역사상 가장 먼 별이 나타난 후, 인류는 역사상 가장 먼 은하를 발견했습니다! 은하계는 우리로부터 너무 멀리 떨어져 있기 때문에 그 진정한 정체는 미스터리로 남아 있습니다.

이 먼 은하를 찾기 위해 국제 천문학자 팀은 네 개의 강력한 망원경, 즉 하와이의 스바루 망원경, 영국의 영국 적외선 망원경, 칠레의 비스타 망원경, 멀리 있는 스텔라 망원경을 사용했습니다. 대기권에서. 그중 스피처 우주 관측소에는 두 개의 대형 천문 장비가 있습니다. 하나는 은하수의 가스 분자 구성을 연구하는 데 사용되고 다른 하나는 우주 가장자리에서 별 형성 과정을 감지하는 데 사용됩니다. 그들은 현재 세계에서 가장 큰 광학 망원경입니다. 이 네 개의 날카로운 도구와 1,200시간의 관찰 시간을 사용하여 그들은 초기 우주에서 특이한 빛을 발견했습니다.

그들의 노력은 우리 역사상 가장 먼 시기인 우주의 가장 먼 곳에서 여러 개의 먼 은하를 발견하는 것으로 결실을 맺었습니다. 이들 은하 중 일부는 태양계 외부의 행성이나 소행성 그룹인 반면, 다른 은하계는 은하계 내의 항성계 또는 퀘이사 시스템에 속할 수 있습니다. 지금 살펴보겠습니다! 그들은 가장 먼 은하에 HD1이라는 이름을 붙여 인류가 알고 있는 가장 먼 은하에 대한 기록을 깨뜨렸습니다.

관측에 따르면 은하계는 지구에서 135광년 떨어져 있습니다! 은하수를 거대한 공으로 본다면 이 은하는 태양 주위를 도는 별계입니다. 그러나 천문학자들은 은하계가 이런 식으로 움직이지 않고 항상 태양을 향해 움직인다는 사실을 발견했습니다. 즉, 빅뱅 이후 3억 3천만년이 지나서야 존재했다는 것입니다! 아시다시피 그 당시 우주는 암흑시대였으며 재이온화를 통해 조금씩 형성되었습니다. 이 은하계는 우주에서 가장 오래된 은하계라고 할 수 있습니다.

이번 연구에 참여한 일본 도쿄대 천문학자 파리카네 유이치의 말처럼 70만 개 이상의 물체 중에서 이를 찾는 것은 어려운 일이다. 하지만 이러한 물체를 관찰할 시간과 에너지가 충분하다면 찾을 수 있습니다. 왜냐하면 우리는 모든 별이 외부로 빛을 방출한다는 것을 알고 있기 때문입니다. 그렇다면 천문학자들은 어떻게 그 거리를 결정합니까?

물리학에는 도플러 효과라는 유명한 효과가 있습니다. 멀리 떨어져 있는 두 파동이 만나면 시간이 지남에 따라 두 파동 사이의 위상차가 변합니다. 이 현상을 도플러 효과라고 합니다. 이 효과는 물리학 연구와 일상생활에서 매우 중요한 역할을 합니다. 도플러 효과란 무엇입니까? 이는 가깝거나 먼 파동원의 주파수를 나타냅니다. 생활 속에서 가장 흔한 예는 자동차 소리가 점점 가까워지고, 멀어지면 소리가 점점 깊어지는 것입니다.

전자기파에도 도플러 효과가 있습니다. 전자기파와 유사한 특성을 가지며 둘 다 주파수 이동 및 위상 회전 특성을 갖습니다. 우주 운동에서는 지구의 중력과 같은 요인의 영향으로 물체의 위치가 변합니다. 이 상태를 도플러 효과라고 합니다. 물체가 우리에게서 멀어짐에 따라 방출되는 빛은 적색 띠 근처의 더 긴 파장으로 이동하는 경향이 있는데, 이는 적색 편이라고 알려진 현상입니다.

우리는 우주가 팽창하고 있다는 것을 알고 있습니다. 우주에는 별 외에도 아주 먼 행성이 많이 있습니다. 그들은 우리 인간과 매우 가까운 곳에 살 수도 있고 전혀 존재하지 않을 수도 있습니다. 하지만 그것은 나쁜 것이 아닙니다. 왜냐하면 이것이 우주가 팽창하는 방식이기 때문이다. 우주가 팽창함에 따라 이 먼 은하계도 공간과 함께 팽창하고 천문학에서는 이것을 회귀라고 합니다.

천체가 멀어질수록 멀어지는 속도가 빨라집니다. 따라서 천문학자들은 물체의 적색편이를 측정함으로써 물체가 얼마나 멀리 떨어져 있는지 알 수 있습니다.

Hrican은 "HD1의 적색편이 값은 놀랍게도 135억 광년 떨어진 은하의 예상 특성과 일치합니다. 그것을 발견했을 때 온몸에 소름이 돋았습니다!"라고 말했습니다.

적색편이 값에 더해 자외선 영역에서 매우 밝게 나타나 에너지 폭발 은하임을 나타냅니다. 천문학자들은 은하계가 너무 멀리 떨어져 있기 때문에 이 에너지가 어디서 오는지 여전히 혼란스러워하고 있습니다. 현재로서는 대규모 블랙홀, 더 정확하게는 중형 블랙홀일 가능성이 매우 높은 것으로 보인다. 그럼 방사선이 있는 걸까요? 그것은 거대한 별들이 빠르게 형성되어 강력한 전자기 방사선을 방출하는 항성폭발 은하일 수도 있고, 똑같이 강력한 에너지 폭발을 삼키는 중심부의 초거대 블랙홀인 퀘이사일 수도 있습니다.

하버드대학교 천체물리학자이자 스미소니언 천체물리학센터의 파비오 파쿠치(Fabio Pacucci)는 이를 바다 끝에 있는 배에 비유하여 색상과 모양을 대략적으로 식별할 수 있습니다. 강한 바람과 짙은 안개로 인해 어느 나라에서 왔는지 알 수 없었습니다.

천문학자들은 두 추측 모두에서 설명할 수 없는 불일치를 발견할 수 있습니다.

HD1이 항성폭발 은하라면, 여기서 방출되는 에너지는 놀라운 결과를 낳을 것으로 추정됩니다. 매년 100개 이상의 새로운 별을 생성할 수 있습니다! 그런데 만약 중질량 별(태양 무게의 3/4에 해당하는 질량)이라면 1년에 그렇게 많은 별을 생산할 수 있을까요? 즉, 이 은하계의 모든 별은 새로운 별이 될 가능성을 가지고 있습니다. 이는 이전 이론과 비교했을 때 예상보다 10배 이상 크기 때문에 다소 무리해 보입니다!

이 모순을 해결할 수 있는 유일한 가능성은 이 별 자체가 매우 특별하고 인구 III 별이라고도 알려진 우주 최초의 1세대 별에 속한다는 것입니다.

"우주에서 형성된 최초의 별은 오늘날의 별보다 더 크고, 더 밝고, 더 뜨거웠습니다."라고 Pacucci는 "HD1이 인구 III 별이라고 알려진 이러한 초기 별을 모두 형성했다고 가정한다면, 사실 Population III 별은 일반 별보다 더 많은 자외선을 방출하는데, 이는 HD1의 자외선이 극도로 강한 이유를 설명합니다."

또한 퀘이사일 수도 있습니다. . 답변. 퀘이사는 강력한 방사능을 갖고 있기 때문입니다. 이 방사선은 별 자체뿐만 아니라 주위의 행성과 달도 비춥니다. 따라서 퀘이사는 현재 미래 에너지 기반 중 하나가 될 가장 효과적이고 유망한 천체입니다. 퀘이사 전파원(Quasar radio source)의 약자인 퀘이사는 엄청난 양의 에너지를 방출하는 활동성 은하핵의 핵심입니다. 그 이유는 은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀이 이를 미친 듯이 집어삼키고 있는 동안, 인간이 관찰할 수 있도록 우주를 수백억 광년 이동시킬 만큼 충분한 열을 발생시키기 때문이다.

두 번째 경우, 천문학자들은 더욱 혼란스러워질 것입니다. 그들의 계산에 따르면, HD1이 정말로 퀘이사라면, 그 초대질량 블랙홀의 질량은 적어도 태양 질량의 1억 배 이상이어야 합니다. 은하수 중심에 이렇게 거대한 괴물이 있는 이유가 바로 이것이다! 블랙홀은 어떻게 생겼나요? 과학자들이 그것을 정확하게 정의하는 것은 어렵습니다. 일반적으로 블랙홀은 물질로 이루어진 구형 천체라고 믿어집니다. 그런데 빅뱅이 일어난 지 3억 3천만 년이 지난 지금까지도 별이 아직 형성되지 않았는데, 어떻게 이렇게 큰 블랙홀이 있을 수 있었을까요?

마찬가지로, 이것은 천문학자들의 이론에 도전하는 최초의 초대질량 블랙홀이 아닙니다. 우리는 우주에는 크기와 모양이 다른 셀 수 없이 많은 천체가 있다는 것을 알고 있습니다. 그들 사이에는 복잡하고 미묘한 상호 작용과 영향이 있어 거대한 은하군을 형성합니다. 그 중 가장 큰 것은 초대질량 블랙홀일 수도 있습니다! 예를 들어, 인류에게 알려진 가장 거대한 초대질량 블랙홀인 TON618TON618은 태양 질량의 660억 배에 달하는 질량을 가지고 있습니다.

천문학자들도 초거대 블랙홀 형성에 관한 다양한 이론을 다듬고 새로운 설명을 찾고 있습니다. 예를 들어, 그들은 1세대 별의 소멸에 따른 붕괴 과정을 통해서라기보다는 빅뱅이 시작될 때 직접적으로 형성되었을 수도 있다는 제안이 있었습니다. 그러나 최근 과학자들은 그들의 추측이 근거가 없다는 사실을 발견했습니다. 블랙홀의 최종 운명은 더 큰 규모의 천체와의 중력 상호 작용, 즉 은하 사이의 상호 인력과 척력에 달려 있다는 것입니다.

이 단계를 건너뛰면 이런 블랙홀이 생길 수 있습니다.

요컨대 HD1이 어떤 종류의 은하계인지 미스터리로 남아 있습니다. 과학자들은 다양한 수단을 통해 이를 발견하고 분석했지만 아직까지 이 미스터리를 풀 단서를 찾지 못했습니다. 하지만 인류가 계속해서 우주를 탐험하면서 이 신비한 현상은 점차 밝혀지게 될 것입니다. 연구원들은 다가오는 제임스 웹 우주 망원경이 이를 관찰하고 강력한 관측 기능을 사용하여 이 퍼즐을 풀거나 더 먼 은하를 발견할 수 있기를 바라고 있습니다.

이것은 어쩌면 초기 우주의 위대한 미스터리일지도 모릅니다.