천문학자들은 초기 우주의 우주 안개를 뚫고 빛나는 고대 은하를 발견했으며, 한때 불가능하다고 생각되었던 상세한 모습을 드러냈습니다.
NASA를 이용하여 허블 우주 망원경다음의 데이터와 함께 제임스 웹 우주 망원경 (JWST)와 유럽 남부 천문대 VLT(Very Large Telescope)를 통해 연구자들은 MXDFz4.4라고 불리는 은하계에서 나오는 “이온화” 자외선 광자(수소 원자에서 전자를 떼어낼 수 있는 강력한 빛)를 감지했습니다. 이것은 “대우주 이동”이라고 불리는 주요 우주 이동이 끝난 지 약 2억 5천만년 만에 도달한 사상 최초의 발견입니다. 재이온화 시대연구진은 6월 23일 발표된 연구에서 다음과 같이 설명했습니다. 천체 물리학 저널.
그 후 수억년 동안 빅뱅은하 사이의 공간은 이러한 유형의 빛을 차단하는 중성 수소 가스 안개로 가득 차 있었습니다. 시간이 지남에 따라 최초의 별과 은하에서 나오는 방사선은 이 가스를 이온화하여 안개를 제거하고 빛이 우주를 통해 자유롭게 이동할 수 있게 했습니다. 이는 천문학자들이 아직 완전히 이해하기 위해 노력하고 있는 과정입니다.
“그는 불가능하다고 생각했다” 엘리아스 고바에르츠, 볼티모어에 있는 우주 망원경 과학 연구소(STScI)의 박사후 연구원이자 새로운 연구의 첫 번째 저자는 Live Science에 말했습니다. “이 은하의 정말 특별한 점은 은하간 매체(이온화된 은하간 플라즈마)를 많이 통과한다는 점입니다. 가장 멀리 떨어져 있기 때문에 통과할 수 있는 은하간 매체가 가장 큽니다.”
MXDFz4.4를 특이하게 만드는 것은 크기와 별 형성 속도의 조합입니다. 은하계는 은하계보다 면적이 약 100배 더 작습니다. 은하수그러나 그들은 약 10배 빠른 속도로 별을 형성하며, 수많은 거대한 젊은 별들을 작은 공간에 담아냅니다. Govarts에 따르면 이러한 밀집 효과는 은하계가 주변 가스를 통해 투명한 채널을 통과하도록 도와 이온화 빛이 은하계와 궁극적으로 어두운 은하계 공간에서 탈출할 수 있도록 돕습니다. 연구팀은 은하계에서 나오는 이온화된 빛의 절반에서 전부가 탈출하는 것으로 추정합니다.
10월에 이루어진 이 발견은 어느 정도 우연히 이루어졌습니다. 주요 마감일 며칠 전에 관련 없는 자금 제안을 준비하는 동안 Govaerts는 기존 허블 깊이 이미지를 조사하여 이전에 이러한 유형의 신호를 찾은 사람이 있는지 확인했습니다. 두 시간도 안 되어 그는 유망한 신호를 받았습니다. Govarts는 “‘좋아, 여기에 뭔가 흥미로운 것이 있다’는 생각이 나에게는 매우 빨리 떠올랐습니다.”라고 말했습니다. “우리는 첫날부터 흥미로웠지만, 은하계와 관련된 모든 속성을 성숙시키고 추출하는 데 몇 달이 걸렸습니다.”
재이온화 시대가 끝나가는 빅뱅 이후 약 14억년 후에 나타난 은하 MXDFz4.4의 그림.
(이미지 제공: NASA, ESA, Leah Hostak(STScI))
이 발견은 유난히 풍부한 일련의 관찰에 기초한 것입니다. 40시간 동안 관찰하여 얻은 매우 깊은 허블 이미지; 은하의 별과 별 형성 역사를 특성화하는 데 사용되는 다양한 파장의 JWST 이미징. VLT의 Multi-Unit Spectroscopic Explorer 장비를 사용하여 약 6일 동안 관찰한 결과 단일 하늘 패치에 대해 캡처된 가장 깊은 스펙트럼 중 하나입니다. 이 스펙트럼은 천문학자들이 우주 거리와 시간을 측정하는 데 사용할 수 있는 “수소 신호” 또는 여기된 수소 가스에서 나오는 빛 역할을 하는 라이먼-알파 방출선을 통해 은하의 거리를 확인했습니다.
이번 연구의 공동 저자는 이 초기 시기의 어떤 은하도 이전에 탐지 가능한 이온화 빛을 보여준 적이 없어 지금까지 MXDFz4.4를 그런 종류로 만들었다고 말했습니다. 마크 라벨스키STScI의 허블 우주 망원경의 임무 부국장은 성명서에서 언급했습니다. .
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MXDFz4.4에서 볼 수 있는 것과 같은 강력한 별 형성 폭발은 초기 우주의 수소 안개를 제거하는 데 중요한 역할을 했을 수 있으며, 이와 같은 더 많은 은하가 여전히 발견되기를 기다리고 있을 가능성이 있다고 연구원들은 말합니다.
Goverts, I., et al. (2026). MXDFz4.4: 재이온화 시대 이후 2억 5천만 개의 LyC 방출체이며 높은 적색편이에서 LyC 탈출의 추적자로서 Ly α 형태에 대한 첫 번째 테스트입니다. 천체 물리학 저널1005(1), 34.
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