이미지 출처 : CfA
우주 론자들에 따르면, 초기 우주는 수소, 헬륨 및 기타 더 가벼운 원소의 혼합물만을 가졌지 만 탄소와 같이 생명에 필요한 무거운 원소는 없었습니다. 최초의 가스로부터, 태양보다 약 200 배 더 큰 거대한 별들이 짧은 시간 동안, 종종 몇 백만 년 동안 살았습니다. 이 거대한 별들은 초신성처럼 심하게 폭발하기 전에 재료의 최대 50 %를 무거운 원소, 주로 철로 변환했습니다. 2011 년 이후 출시 예정인 James Webb 망원경은 매우 민감하여 이러한 초신성이 발생하는 것을 되돌아 볼 수 있어야합니다.
초기 우주는 우리가 알고있는 삶에 필요한 요소를 포함하지 않는 수소, 헬륨 및 리튬의 불모의 황무지였습니다. 이 원시 가스로부터 태양보다 200 배나 큰 거대한 별이 태어 났으며 폭발하기 전에 약 3 백만 년 동안 살았던 엄청난 속도로 연료를 연소 시켰습니다. 이 폭발로 인해 탄소, 산소 및 철과 같은 원소가 엄청난 속도로 공극에 퍼졌습니다. 천체 물리학 자 Volker Bromm (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics Center), Naoki Yoshida (National Astronomical Observatory of Japan) 및 Lars Hernquist (CfA)에 의한 새로운 시뮬레이션에 따르면 첫 번째,“가장 큰 세대”의 별들이 수천에 걸쳐 엄청난 양의 무거운 원소를 퍼뜨렸다는 것을 보여줍니다 광년의 공간으로 인해 생명의 재료로 우주를 파종합니다.
이 연구는 http://arxiv.org/abs/astro-ph/0305333에 온라인으로 게시되며 다가오는 The Astrophysical Journal Letters에 게재 될 예정입니다.
Bromm은“우리는 최초의 초신성 폭발이 얼마나 폭력적인가에 놀랐습니다. "고요한 평온한 상태에있는 우주는 엄청나게 많은 에너지와 무거운 원소의 입력에 의해 신속하고 돌이킬 수없는 변화를 가져 왔으며, 결국 우리와 같은 생명체와 지능 존재로 이어지는 긴 우주 진화의 무대를 설정했습니다."
빅뱅 이후 약 2 억 년 후, 우주는 극적으로 스타 형성을 겪었습니다. 그 첫 번째 별은 거대하고 빠르게 연소되어 수소 연료를 탄소 및 산소와 같은 더 무거운 원소에 빠르게 융합시킵니다. 삶의 끝이 가까워지면서 에너지가 절실 해지면서 그 별들은 철로 줄 끝에 도달 할 때까지 더 무겁고 무거운 원소를 형성하기 위해 탄소와 산소를 태웠다. 철은 에너지를 생성하기 위해 융합 될 수 없기 때문에 첫 번째 별은 초신성으로 폭발하여 우주로 형성된 요소를 폭파시켰다.
첫 번째 거대한 별은 질량의 약 절반을 무거운 원소, 많은 철분으로 변환했습니다. 그 결과, 각 초신성은 성간 매체에 최대 100 개의 태양 질량의 철을 던졌습니다. 각 별의 죽음의 진통이 성간 현상금에 추가되었습니다. 따라서 2 억 7 천 5 백만 년이라는 아주 어린 나이에 우주에는 실질적으로 금속이 심어졌습니다.
이 시딩 과정은 유아 우주의 구조에 의해 도움이되었으며, 은하의 질량이 100 만분의 1 미만인 작은 핵은 은밀한 지하철 차량에서 사람들처럼 모여 들었습니다. 이러한 원생 은하 사이의 작은 크기와 거리로 인해 개별 초신성이 상당한 양의 공간을 신속하게 시드 할 수있었습니다.
Bromm, Yoshida 및 Hernquist의 슈퍼 컴퓨터 시뮬레이션은 가장 활발한 초신성 폭발이 최대 3,000 광년 떨어져 무거운 요소를 튀어 나오는 충격파를 보냈다는 것을 보여주었습니다. 그 충격파는 엄청난 양의 가스를 은하계 공간으로 휩쓸고 뜨거운“거품”을 남기고 새로운 라운드를 형성했습니다.
초신성 전문가 Robert Kirshner (CfA)는 다음과 같이 말합니다.“오늘 첫 번째 별이 어떻게 작동했는지에 대한 우리의 이해를 바탕으로이 이론은 매혹적인 이론입니다. 몇 년 후, 허블 우주 망원경의 후계자 인 제임스 웹 우주 망원경 (James Webb Space Telescope)을 만들 때, 우리는 이러한 최초의 초신성을보고 볼커의 아이디어를 테스트 할 수있을 것입니다. 지켜봐주세요!”
Lars Hernquist는 2 세대 별에는 지구와 같은 바위 같은 행성이 자랄 수있는 씨앗 인 1 세대의 무거운 원소가 포함되어 있다고 언급했습니다. "처음으로‘가장 위대한 세대의 별’이 없다면 세상은 존재하지 않을 것입니다."
하버드-스미소니언 천체 물리학 센터는 매사추세츠 케임브리지에 본사를 둔 Smithsonian Astrophysical Observatory와 Harvard College Observatory의 공동 협력입니다. 6 개의 연구 부서로 구성된 CfA 과학자들은 우주의 기원, 진화 및 궁극적 운명을 연구합니다.
원본 출처 : CfA 뉴스 릴리스
