제임스 웹, 존재해서는 안 될 아주 오래되고 거대한 은하를 발견하다

새로운 연구에서 국제 천체물리학자 팀은 제임스 웹 우주 망원경의 이미지에 숨어있는 몇 가지 신비한 물체를 발견했습니다. 우주 역사 초기에 출현했고 현재 우주론 하에서는 불가능할 정도로 거대한 6개의 잠재적 은하입니다.

각각의 후보 은하는 빅뱅 이후 약 5억~7억 년, 또는 130억 년 이상 전에 우주의 새벽에 존재했을 수 있습니다. 그것들은 또한 현대의 은하계만큼 많은 별을 포함하고 있는 거대합니다.

콜로라도 볼더 대학의 천체물리학 조교수이자 새로운 연구의 공동 저자인 에리카 넬슨(Erica Nelson)은 “바나나입니다. “당신은 초기 우주가 그렇게 빨리 스스로를 조직할 수 있을 것이라고 기대하지 않습니다. 이 은하들은 형성될 시간이 없었어야 했습니다.”

호주 Swinburne University of Technology의 제1 저자 Ivo Labbé를 포함한 Nelson과 그녀의 동료들은 2월 22일 저널에 결과를 발표했습니다. 자연.

최신 발견은 2021년 12월에 발사된 우주로 보내진 가장 강력한 망원경인 제임스 웹이 관측한 최초의 은하가 아닙니다. 작년에 또 다른 과학자 팀은 빅뱅 이후 약 3억 5천만 년 후에 가스에서 합쳐졌을 가능성이 있는 4개의 은하를 발견했습니다. 그러나 그 물체들은 새로운 은하들과 비교했을 때 완전히 새것 같았고 별에서 나온 질량이 몇 배나 적었습니다.

연구원들은 이 은하들이 보이는 것만큼 크고 시간을 거슬러 올라간다는 것을 확인하기 위해 더 많은 데이터가 필요합니다. 그러나 그들의 예비 관찰은 James Webb이 어떻게 천문학 교과서를 다시 쓸 수 있었는지에 대한 감질나는 맛을 제공합니다.

“또 다른 가능성은 이것들이 희미한 퀘이사와 같은 다른 종류의 이상한 물체라는 것입니다. 이것은 흥미로울 것입니다.”라고 Nelson은 말했습니다.

퍼지 도트

많은 흥분이 일고 있습니다. 작년에 Nelson과 미국, 호주, 덴마크, 스페인에서 온 그녀의 동료들은 James Webb이 지구로 다시 보내는 데이터를 조사하기 위해 임시 팀을 구성했습니다.

그들의 최근 발견은 망원경의 CEERS(Cosmic Evolution Early Release Science) 조사에서 비롯되었습니다. 이 이미지는 1990년대에 허블 우주 망원경이 처음 관측한 상대적으로 지루한 공간인 북두칠성에 가까운 하늘의 한 부분을 깊숙이 들여다봅니다.

Nelson은 한 이미지의 우표 크기 부분을 자세히 살펴보다가 이상한 점을 발견했습니다. 너무 밝아서 실제처럼 보이지 않는 몇 개의 “흐릿한 점”이었습니다.

“그들은 너무 붉고 밝았습니다.” 넬슨이 말했습니다. “우리는 그들을 볼 것이라고 기대하지 않았습니다.”

그녀는 천문학에서 붉은 빛은 보통 오래된 빛과 같다고 설명했습니다. 넬슨은 우주가 태초부터 팽창해왔다고 말했습니다. 그것이 팽창함에 따라 은하와 다른 천체는 더 멀리 움직이고 그들이 방출하는 빛은 뻗어나갑니다. 우주의 바닷물 엿과 같은 것이라고 생각하십시오. 빛이 더 많이 늘어날수록 인간의 도구에는 더 붉게 보입니다. (대조적으로 지구에 가까이 오는 물체의 빛은 더 파랗게 보입니다).

팀은 계산을 실행하고 그들의 오래된 은하도 은하수와 동등한 질량에 해당하는 수백억에서 수천억 개의 태양 크기의 별을 품고 있는 거대하다는 것을 발견했습니다.

그러나 이 원시 은하들은 아마도 우리 은하와 공통점이 많지 않았을 것입니다.

넬슨은 “은하수는 매년 1~2개의 새로운 별을 형성한다”고 말했다. “이 은하들 중 일부는 우주의 전체 역사 동안 매년 수백 개의 새로운 별을 형성해야 할 것입니다.”

Nelson과 그녀의 동료들은 James Webb을 사용하여 이 신비한 물체에 대한 더 많은 정보를 수집하기를 원하지만 이미 호기심을 자극할 만큼 충분히 보았습니다. 우선, 계산에 따르면 그 당시에는 행성과 인체를 구성하는 정상적인 물질이 그렇게 빨리 많은 별을 형성하기에 충분하지 않았어야 했습니다.

넬슨은 “이 은하들 중 하나라도 진짜라면 우주론에 대한 우리의 이해 한계에 부딪힐 것”이라고 말했다.

시간을 거슬러

Nelson에게 새로운 발견은 그녀가 초등학교 때 시작된 여정의 정점입니다. 그녀가 10살이었을 때 그녀는 1990년에 발사되어 오늘날에도 여전히 활동 중인 망원경인 허블에 대한 보고서를 썼습니다. 넬슨은 푹 빠졌다.

“빛이 은하계에서 우리에게 오는 데는 시간이 걸립니다. 즉, 이러한 물체를 볼 때 시간을 거슬러 올라가는 것을 의미합니다.”라고 그녀는 말했습니다. “저는 그 개념이 너무 마음에 들어서 그 순간 이것이 제가 인생에서 하고 싶은 일이라고 결정했습니다.”

James Webb의 빠른 발견 속도는 Hubble의 초기와 매우 흡사하다고 Nelson은 말했습니다. 당시 많은 과학자들은 빅뱅 이후 수십억 년이 지나야 은하가 형성되기 시작했다고 믿었습니다. 그러나 연구자들은 곧 초기 우주가 상상했던 것보다 훨씬 더 복잡하고 흥미로웠다는 사실을 발견했습니다.

Nelson은 “허블에서 이미 교훈을 얻었지만 James Webb이 지금까지 존재하는 성숙한 은하를 볼 것이라고는 예상하지 못했습니다.”라고 Nelson은 말했습니다. “너무 흥분돼.”

새로운 연구의 다른 공동 저자로는 예일 대학교의 Pieter van Dokkum; 캘리포니아 대학교 산타크루즈의 Katherine Suess; Pennsylvania State University의 Joel Leja, Elijah Matthews 및 Bingjie Wang; Coppenhagen 대학의 Gabriel Brammer와 Katherine Whitaker; 그리고 발렌시아 대학의 마우로 스테파논.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/02/230222115828.htm