관측 가능한 우주를 깊게 살펴보면, 가장 초기의 시간으로 되돌아가는 것은 엄청나게 매혹적인 일입니다. 그렇게함으로써 천문학 자들은 우주에서 가장 초기 은하를 볼 수 있고 시간이 지남에 따라 어떻게 진화했는지에 대해 더 많이 배울 수 있습니다. 이로부터 그들은 은하와 은하단과 같은 대규모 구조물이 어떻게 형성되었는지를 볼 수있을뿐만 아니라 암흑 물질의 역할도 볼 수 있습니다.
가장 최근에, 국제 과학자 팀은 Atacama Large Millimeter-submillimeter Array (ALMA)를 사용하여 14 억 년 전의 우주를 관찰했습니다. 그들이 관찰 한 것은 "순 환자 (protocluster)"였는데, 약 122 억 광년 떨어진 14 개의 은하가 합쳐질 예정이었다. 이것은 알려진 우주에서 가장 큰 물체 중 하나 인 거대한 은하단을 형성하게됩니다.
"4.3의 적색 편이로 은하단을위한 거대한 핵심"이라는 제목의 연구 결과가 최근에 저널에 실렸다. 자연. 이 연구는 Dalhousie University, Halifax 및 Yale University의 천문학자인 Tim Miller가 주도했으며 NASA의 Jet Propulsion Laboratory, European Southern Observatory (ESO), 캐나다의 국립 연구위원회, Harvard-Smithsonian Center of Astrophysics, 국립 라디오 천문학 관측소, 여러 대학 및 연구 기관.
연구에서 알 수 있듯이이 프로토 클러스터 (SPT2349-56로 지정)는 National Science Foundation의 남극 망원경에 의해 처음 관찰되었습니다. 연구팀은 APEX (Atacama Pathfinder Experiment)를 사용하여 먼 곳의 은하 원임을 확인한 ALMA로 관찰 한 후속 관찰을 수행했다. ALMA의 뛰어난 해상도와 감도를 사용하여 개별 은하를 구별 할 수있었습니다.
그들이 발견 한 것은이 은하들이 우리 은하보다 1,000 배 빠른 속도로 별을 형성하고 있었고, 은하수의 약 3 배인 공간 영역에 꽉 채워져 있었다는 것입니다. 이 팀은 ALMA 데이터를 사용하여 현재의 은하 모음이 수십억 년 동안 어떻게 성장하고 발전 할 것인지를 보여주는 정교한 컴퓨터 시뮬레이션을 만들 수있었습니다.
이러한 시뮬레이션은 이러한 은하들이 합쳐지면 우주 은하에서 볼 수있는 가장 큰 클러스터들과 경쟁 할 수 있음을 보여 주었다. Scott Chapman과 Dalhousie University의 천체 물리학 자이자이 연구의 공동 저자는 다음과 같이 설명했습니다.
“형성 과정에서 거대한 은하단을 포착 한 것은 그 자체로 장관입니다. 그러나 우주 역사 초기에 이런 일이 일어나고 있다는 사실은 오늘날 우주에서 구조가 형성되는 방식에 대한 오늘날의 이해에 엄청난 도전이되고 있습니다.”
천체 물리학 자들 사이의 현재 과학적 합의에 따르면 빅뱅 이후 수백만 년이 지나면 정상 물질과 암흑 물질이 더 큰 농도로 형성되어 결국 은하단이 생겨납니다. 이 물체는 우주에서 가장 큰 구조물로 수조 개의 별, 수천 개의 은하계, 엄청난 양의 암흑 물질 및 거대한 블랙홀을 포함합니다.
그러나 현재의 이론과 컴퓨터 모델은 ALMA에 의해 관찰 된 것과 같은 프로토 클러스터가 진화하는 데 훨씬 더 오래 걸렸다 고 제안했다. 따라서 빅뱅 이후 14 억 년에 이르는 것을 찾는 것은 놀라운 일입니다. 현재 Yale University의 박사 과정 후보 인 Tim Miller는 다음과 같이 지적했습니다.
“이 은하의 어셈블리가 너무 빨라서 천문학 자들이 예상하는 것처럼 수십억 년이 넘는 시간이 지날수록 쌓이지 않았습니다. 이 발견은 이러한 극한 환경에서 은하단과 거대한 은하가 어떻게 결합했는지 연구 할 수있는 놀라운 기회를 제공합니다.”
채프먼과 그의 동료들은 미래를 바라 볼 때이 프로토 클러스터가 결국 은하단이 된 방법을보기 위해 SPT2349-56에 대한 추가 연구를 수행하기를 희망합니다. “ALMA는 우리에게 처음으로 은하단의 진화를 예측할 수있는 명확한 출발점을 주었다”고 그는 말했다. "시간이 지남에 따라 우리가 관찰 한 14 개의 은하계는 별 형성을 중단하고 하나의 거대한 은하계와 충돌하고 합쳐질 것입니다."
ALMA와 같은 기기뿐만 아니라 Square Kilometer Array (SKA)와 같은 차세대 관측소 덕분에이 및 다른 프로토 클러스터에 대한 연구가 가능할 것입니다. 더 민감한 배열과 고급 컴퓨터 모델이 장착 된 천문학 자들은 우주가 오늘날의 모습이되는 정확한 시간표를 만들 수 있습니다.
