이미지 크레디트 : PPARC
지금까지 천문학 자들은 우주의 진화 초기 단계에서 별이 형성되었다고 생각했을 때 일어난 일에 대한 많은 데이터를 찾을 수 없었습니다. 그러나 칠레의 쌍둥이 자리 천문대를 사용하여 천문학 자들이 수행 한 새로운 연구에 따르면 80 ~ 110 억 년 전에 몇 개의 은하계가 예상보다 더 완전히 형성되어 있음이 밝혀졌습니다. 그들은 원생 은하가 서로 충돌하는 것을 볼 것이라고 생각했지만 대신에 아주 성숙한 은하를 발견했습니다. 초기 우주에서 블랙홀이 훨씬 흔했으며 은하를 빠르게 형성하는 닻으로 작용했을 가능성이 있습니다.
지금까지 우주의 대부분의 별들이 형성 될 것으로 예상되었던 시대를 조사하기 위해 시간을 되돌아 보면 천문학 자들은 거의 눈이 멀었습니다. 이 중요한 우주론적인 사각 지대는 영국 과학자를 포함하여 프레데릭 C. 길 레트 제미니 북쪽 망원경을 사용하여 한 팀에 의해 제거되었으며, 젊은 우주의 많은 은하계가 약 110 ~ 1 억 년 전에 예상대로 작동하지 않음을 보여줍니다.
놀랍게도 :이 은하들은 우주의 진화 초기 단계에서 예상했던 것보다 더 완전히 형성되고 성숙 된 것으로 보입니다. 이 발견은 교사가 교실로 걸어 가서 무의미한 십대들로 가득 찬 방을 맞이하고 손질이 잘 된 청년을 찾는 것과 비슷합니다.
Gemini에서 관측을 수행하는 팀의 공동 책임자 인 Roberto Abraham (토론토 대학)은“이 이론은이 획기가 작은 은하들에 의해 지배되어야한다고 말한다. “우주가 아주 어렸을 때 우주에있는 많은 별들이 이미 자리 잡고있는 것을보고 있습니다. 시간을 거슬러 올라가는이 사실은 우리가 은하 진화에서이 초기 시대에 일어난 일을 다시 생각해야한다는 것을 분명히 보여줍니다. 이론가들은 확실히 gna 아 먹을 무언가를 가질 것입니다!”
결과는 오늘 조지아 애틀랜타에서 열린 미국 천문 학회 203 차 회의에서 발표되었습니다. 이 데이터는 추가 분석을 위해 곧 전체 천문학 커뮤니티에 공개 될 예정이며, 천체 물리학 저널과 천문학 저널에 4 종의 논문이 완성 될 예정입니다.
옥스포드 대학에 기반을 둔 영국 제미니 지원 그룹의 리더 인 이소벨 훅 (Isobel Hook) 박사는 조사를 수행 한 다국적 제미니 심층 조사 (GDDS) 팀의 일원이다. 그녀는이 기술이 어떻게 작동하는지 설명했다.이 팀은 특별한 기술을 사용하여 스펙트럼이라고 불리는 무지개 색으로 해부 된 가장 은하계의 빛을 포착했다. 전체적으로 300 개가 넘는 은하의 스펙트럼이 수집되었으며,이 우주의 대부분은 우주가 단지 60 ~ 60 억 년이었던 시대를 되돌아 보는 망원경에 의해 관측 된 상대적으로 탐험되지 않은 우주인“Redshift Desert”내에 있습니다. 낡은.
그녀는 다음과 같이 덧붙였다.이 스펙트럼은 레드 시프트 사막에서 가장 은하계에서 얻은 가장 완벽한 표본을 나타낸다. 이 조사는 4 개의 광범위하게 분리 된 필드에서 많은 양의 데이터를 확보함으로써 지난 10 년 동안 허블 우주 망원경, eck 천문대, 스바루 망원경 및 초대형 망원경에 의해 수행 된 과거 관측에 의해 의심되는 결론을 도출하기위한 통계적 근거를 제공합니다.
우주가 현재 나이의 20-40 % 일 때이 시대에서 희미한 은하를 연구하는 것은 8 미터 거울을 가진 Gemini North와 같은 매우 큰 망원경의 집광 능력을 사용할 때에도 천문학 자에게는 어려운 도전을 제시합니다. 이 영역에서 이전의 모든 은하 측량은 강렬한 별 형성이 일어나는 은하에 초점을 맞추 었으며, 이로 인해 스펙트럼을 쉽게 얻을 수 있지만 편향된 샘플이 생성됩니다. GDDS는 희미한 빛으로부터 스펙트럼을 동축시키기 위해 특별한 기술을 요구하는 가장 별이 많고, 더 조밀하며, 더 큰 은하를 보유하는 은하를 포함하여보다 대표적인 표본을 선택할 수있었습니다.
“제미니 데이터는 초기 우주의 상태를 나타내는 대부분의 은하계를 대상으로 한 가장 포괄적 인 조사입니다. 이것들은 별 형성으로부터 에너지가 부족하기 때문에 실제로 연구하기 더 어려운 거대한 은하들입니다. 별을 형성하는 젊음이 오래 전부터 사라져 온이 고도로 발달 된 은하들은 아직 존재해서는 안되지만 앞으로도 계속 될 것입니다.”라고 공동 연구관 인 Karl Glazebrook 박사 (Johns Hopkins University)
이 문제를 이해하려는 천문학 자들은 모든 것을 탁자 위에 올려 놓아야 할 수도 있습니다. 이 조사 결과를 이해하기 위해 기존 모델을 조정하거나 새로운 모델을 개발해야하는지 확실치 않다고 Carnegie Institution (Carnegie Institution)의 Patrick McCarthy 박사는 말했다. “제미니 스펙트럼에서 이것은 매우 성숙한 은하이며 우리는 먼지를 가리는 효과를보고 있지 않다는 것이 명백합니다. 분명히 우리가 이해하지 못하는 은하의 초기 생활에 대한 몇 가지 주요 측면이 있습니다. 블랙홀이 우리가 초기 우주에서 생각했던 것보다 훨씬 더 보편적 일 수 있었으며 초기 은하 형성을 파종하는 데 더 큰 역할을했을 수도 있습니다.”
지배적 인 은하 진화론은이 초기 단계의 은하 집단이 진화 적 빌딩 블록에 의해 지배되었을 것이라고 주장한다. 적절하게 계층 적 모델 (Hierarchical Model)이라고 부르며,이 연구에서 연구 된 것과 같이 정상에서 큰 은하는 아직 존재하지 않고 대신에 큰 은하가 자라는 활동의 지역 벌집에서 형성 될 것이라고 예측합니다. GDDS는 이것이 사실이 아님을 밝힙니다.
이 조사의 스펙트럼은 또한 별에 의해 생성 된 무거운 원소 ( "금속"이라고 함)에 의한 성간 가스의 오염을 결정하는 데 사용되었습니다. 이것은 은하에서 항성 진화의 역사를 나타내는 핵심 지표입니다. 연구의 이러한 측면을 연구 한 Sandra Savaglio (Johns Hopkins University)는“우주에 대한 우리의 해석은 우리가 보는 방식에 큰 영향을받습니다. GDDS는 매우 약한 은하계를 관측했기 때문에 먼지가있어 부분적으로 가려져도 성간 가스를 감지 할 수있었습니다. 성간 가스의 화학 성분을 연구 한 결과, 우리는 우리 연구에서 은하가 예상보다 금속이 더 풍부하다는 것을 발견했습니다.”
Caltech의 천문학자인 Richard Ellis 박사는“Gemini Deep Deep Survey는 기술적으로나 과학적으로 매우 중요한 성과를 나타냅니다. 이 연구는 우주 역사상 중요한시기에 은하계에 대한 새롭고 귀중한 인구 조사를 제공해 왔으며, 특히 은하계 인구의 대기 성분에 대해 지금까지 연구하기가 어려운시기였다”고 말했다.
레드 시프트 사막에서 관측 한 결과 지난 10 년간 현대 천문학 자들은 좌절했습니다. 천문학 자들은 레드 시프트 사막에 많은 은하가 존재해야한다는 것을 알고 있지만, 많은 은하계에서 좋은 스펙트럼을 얻을 수 없기 때문에“사막”일뿐입니다. 문제는이 은하를 연구하는 데 사용 된 주요 분 광학적 특징이 우주의 밤 지구 대기에서 희미하고 자연스럽고 흐릿한 빛에 해당하는 광학 스펙트럼의 일부로 우주가 팽창함에 따라 적색 편이되었다는 사실에있다.
이 문제를 극복하기 위해 Gemini 망원경에는 "Nod and Shuffle"이라는 정교한 기술이 사용되었습니다. “노드와 셔플 기법을 사용하면 밤하늘의 희미한 자연 광선을 걷어 내고 그 아래 은하의 스펙트럼을 알 수 있습니다. 이 은하들은이 하늘 빛보다 300 배 이상 희미합니다.”팀의 일원이자 많은 데이터를 얻은 Gemini의 천문학자인 Kathy Roth 박사는 설명합니다. "이 제품은 전자식 광 검출기의 신호에서 발견되는"노이즈 "또는 오염 수준을 급격히 줄이는 매우 효과적인 방법으로 입증되었습니다."
각각의 관찰은 약 30 시간 동안 지속되었으며 거의 100 개의 스펙트럼을 동시에 생성했다. 전체 프로젝트에는 120 시간 이상의 망원경 시간이 필요했습니다. 글레이즈 브룩 박사는“이것은 하늘에서 많은 귀중한 시간이지만, 우주에 대한 이해에서 결정적인 20 %의 차이를 메우는 데 도움이되었다고 생각하면 시간이 많이 소비되었다”고 덧붙였다. 몇 년 전 앵글로-오스트레일리아 천문대에서 희미한 은하 관측을 위해 Joss Hawthorn과 함께 Nod와 Shuffle의 사용.
레드 시프트 사막에서의 이전 연구는 반드시 주류 시스템을 대표하지는 않는 은하에 집중했다. 이 연구에서, 강한 자외선 방출 항성 은하가 과도하게 샘플링되지 않도록하기 위해 Las Campanas Infrared Survey의 데이터에 기초하여 은하를 신중하게 선택했다. 아브라함 박사는“이 연구는 우리가 스펙트럼의 적색 끝을 연구 할 수 있다는 점에서 독특하다. 이것은 오래된 별의 나이를 말해 준다”고 말했다. “우리는 일반적인 노출보다 약 10 배 긴 Gemini로 매우 긴 노출을 수행했습니다. 이것은 우리가 일반적으로하는 것보다 훨씬 희미한 은하계를보고, 화려한 어린 별 대신에 대부분의 별에 초점을 두도록합시다. 이것은 우리가 은하가 어떻게 진화하고 있는지를 쉽게 알아낼 수있게합니다. 우리는 더 이상 어린 물체를 연구하고 오래된 물체가 은하 진화 이야기에 크게 기여하지 않는다고 가정하여 추측하지 않습니다. 오래된 은하들이 많이있는 것으로 밝혀졌지만 찾기가 정말 어렵습니다.”
원본 출처 : PPARC 뉴스 릴리스
