"가장 먼 은하계!" 전에는 들어 본 적이 없습니까? (예를 들어 여기와 여기를 참조하십시오.) 천문학 자들이 더 나은 도구를 사용하여 시간을 거슬러 올라가는 것은 사실이지만 우주에서 가장 초기 은하까지의 거리를 관찰하고 측정하는 데에는 근본적인 문제가 있습니다.
그렇기 때문에 빅뱅 이후 약 7 억 년이 지난 은하에 대한이 새로운 관측이 중요한 이유입니다. 그 시대에 형성된 수많은 은하들이 확인되었지만, 천문학 자들은 그 중 5 개의 정확한 거리만을 측정했습니다. 이 은하계는 여섯 번째이며, 가장 먼 곳입니다. 아마도 거리 측정보다 훨씬 더 중요한 것으로 연구자들은이 은하가 오늘날 은하수보다 100 배 이상 빠른 속도로 새로운 별을 낳았다 고 결정했습니다. 이것은 초기 은하가 이전에 생각했던 것보다 별 형성에 더 공격적 이었음을 나타냅니다.
에 발표 된 새로운 논문 자연 (paywall warning)은 하와이의 eck 망원경에서 적외선 분광기를 사용하는 우주 어셈블리 근적외선 심외 은하계 레거시 조사 (CANDELS)에서 식별 된 은하의 적색 편이의 측정을 설명합니다. 이 넓은 거리 때문에 허블 우주 망원경은 광학 밴드에서 은하를 볼 수 없지만 허블 망원경과 스피처 우주 망원경 모두 적외선의 밝은 원천입니다. 레드 시프트는 우주가 팽창함에 따라 은하가 얼마나 빨리 우리로부터 멀어지고 있는지를 나타내는 척도입니다. 적색 편이가 높을수록 은하가 더 멀어 지므로 더 오래 전에 우리가 보는 빛을 방출합니다. 우주가 자라면서 빛의 파장을 비례 적으로 늘립니다. 이러한 방식으로, 별에서 공통적 인 가시광 또는 심지어 자외선 방출은 스펙트럼의 적외선 부분으로 적색 편이된다.
이 경우 천문학 자들은 은하 z8_GND_5296의 적색 편이 (기억할만한 이름이 있음)를 7.51로 측정하여 약 130 억 광년 떨어져 있습니다. 그들은 수소 가스로부터의 Lyman alpha (Ly α) 방출을 측정함으로써이 수를 결정했는데, 이는 매우 먼 거리에서 측정하기가 매우 일반적입니다. 우리의 위치에서 수소 가스로부터의 Ly α 광은 약 122 나노 미터이고, 스펙트럼의 자외선 부분에서 단단하지만, z8_GND_5296의 상응하는 방출은 약 1034 나노 미터이며, 이는 적외선이다. (빨간 변속을 얻으려면 더 큰 숫자를 더 작게 나누고 1을 뺍니다. 불행히도, 붉은 변이와 거리의 관계는 어디에도 간단하지 않습니다.)
그러나 비슷한 거리의 모든 은하계에서 측정 가능한 Ly α 방출량이있는 것은 아닙니다. 무엇인가가 그 빛의 대부분이 우리에게 도달하는 것을 방해하는 것으로 보입니다. 주요한 아이디어는 빛을 산란시키는 중성 은하 간 가스이지만, 그 가설을 확인하기에는 너무 적은 은하가 관측된다. 결과적으로, 적색 편이가 7보다 큰 수십 개의 은하가 있지만 (스펙트럼이 아니라 은하의 겉보기 색에 의해 결정됨), 적색 편이는 대부분 이중으로 확인할 수 없습니다. 이 논문은 43 개의 초기 은하에 대해보고하지만, 그 샘플 중 하나만이 측정 가능한 Ly α 방출을 가졌다.
더 흥미롭게도, 은하 z8_GND_5296은 상대적으로 "금속"이 풍부합니다 : 헬륨보다 무거운 원소. 이 원소들은 빅뱅이 아닌 별들에 의해 생성되기 때문에,이 은하가 우리가 관찰 한 빛을 방출 할 때조차도 매우 빠른 별의 탄생과 죽음의 순환을 나타냅니다.
이 주장을 뒷받침하기 위해, 본 연구의 저자는 z8_GND_5296과 GN 108036으로 지정된 유사한 은하계에서 별 형성 속도가 극히 높으며, 330 개의 태양에 해당하는 질량을 새로운별로 바꾸는 것을 발견했습니다. 그것은 은하수의 별 형성 속도의 100 배 이상이며, 가장 극단적 인 별 형성 은하와 비교할 수 있습니다. 이 은하들은 이전에는 드물 것으로 생각되어 천문학 자들은 초기 은하에서 얼마나 빨리 새로운 별이 만들어 졌는지에 대한 추정치를 수정해야 할 수도 있습니다.
어쨌든 우리의 관측이 개선됨에 따라 다른 초기 은하가 어떤지 보는 것이 흥미로울 것입니다. 그것이 없으면, 우리는 z8_GND_5296이 극단적 인 별 형성에서 희귀한지 알지 못하거나, 형제 자매가 아닌 Ly α 방출에서 상대적으로 밝은 이유를 이해할 수 없습니다. 그리고 우리는 은하가없는 시대와 최초의 은하계 사이의 시간의 구분을 발견 할 것입니다.
