작고 먼 은하 JD1은 빅뱅에서 남은 수소로 연소된 전형적인 은하입니다.

빅뱅 이후 우주는 팽창하고 수소 원자가 형성될 수 있을 만큼 충분히 냉각되었습니다. 최초의 별과 은하계에서 빛이 나오지 않자 우주는 우주 암흑기로 알려진 시기에 접어들었습니다.

수억 년 후에 최초의 별과 은하가 나타나 빅뱅 이후 남은 수소 안개를 태워 없애기 시작하여 오늘날과 같이 우주를 투명하게 만들었습니다.

UCLA의 천체물리학자들이 이끄는 연구원들은 빛이 수소 원자를 통해 타오르는 은하의 전형적인 멀리 떨어진 희미한 은하의 존재를 확인했습니다. 이 발견은 그들이 우주 암흑기가 어떻게 끝났는지 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

UCLA 천체 물리학자가 이끄는 국제 연구팀이 초기 우주에서 본 가장 희미한 은하의 존재를 확인했습니다. JD1이라고 불리는 이 은하는 지금까지 확인된 가장 먼 은하 중 하나이며, 빅뱅에서 남겨진 수소 원자의 안개를 뚫고 불타 우주에 빛을 비추고 오늘날 존재하는 것.

이 발견은 NASA의 James Webb Space Telescope를 사용하여 이루어졌으며 그 결과는 저널에 게재되었습니다. 자연.

우주 생명의 첫 10억년은 우주의 진화에서 결정적인 시기였습니다. 약 138억년 전 빅뱅 이후 우주는 팽창했고 수소 원자가 형성될 수 있을 만큼 충분히 냉각되었습니다. 수소 원자는 젊은 별에서 자외선 광자를 흡수합니다. 그러나 최초의 별과 은하가 탄생하기 전까지 우주는 암흑기로 알려진 시기에 접어들었습니다. 수억 년 후 최초의 별과 은하의 출현은 수소 안개를 태우거나 이온화하기 시작한 강력한 자외선으로 우주를 적셨습니다. 그 결과 광자가 우주를 여행할 수 있게 되어 우주를 투명하게 만들었습니다.

재이온화 시대(Epoch of Reionization)라고 불리는 그 시대를 지배한 은하의 유형을 결정하는 것은 오늘날 천문학의 주요 목표이지만 Webb 망원경이 개발되기 전까지 과학자들은 1세대 은하를 연구하는 데 필요한 민감한 적외선 장비가 부족했습니다.

“지금까지 JWST로 발견된 대부분의 은하들은 희귀한 밝은 은하들로, 특히 초기 우주를 구성했던 어린 은하들을 대표하는 것으로 생각되지 않습니다. “따라서 중요하긴 하지만 수소 안개를 모두 태워버린 주요 요인으로 생각되지는 않습니다.

“반면에 JD1과 같은 매우 희미한 은하는 훨씬 더 많기 때문에 재 이온화 과정을 수행하여 자외선이 시공간을 통해 방해받지 않고 이동할 수 있도록하는 은하를 더 잘 대표한다고 생각합니다.”

JD1은 너무 어둡고 멀기 때문에 강력한 망원경과 자연의 도움 없이는 연구하기가 어렵습니다. JD1은 Abell 2744라고 불리는 인근 은하단의 큰 클러스터 뒤에 위치하며, 결합된 중력 강도가 JD1의 빛을 휘게 하고 증폭하여 JD1이 그렇지 않은 경우보다 더 크고 13배 더 밝게 보입니다. 중력 렌즈 효과로 ​​알려진 이 효과는 확대경이 시야 내에서 빛을 왜곡하고 증폭하는 방식과 유사합니다. 중력 렌즈 효과가 없었다면 JD1을 놓쳤을 것입니다.

연구원들은 웹 망원경의 근적외선 분광기인 NIRSpec을 사용하여 은하의 적외선 스펙트럼을 얻었고, 이를 통해 은하의 정확한 나이와 지구로부터의 거리, 별의 수, 먼지와 무거운 양을 결정할 수 있었습니다. 상대적으로 짧은 수명 동안 형성된 요소.

은하의 중력 배율과 Webb 망원경의 또 다른 근적외선 기기인 NIRCam의 새로운 이미지를 조합하여 연구팀은 전례 없는 세부 사항과 해상도로 은하의 구조를 연구할 수 있었습니다. 별을 형성하는 가스. 팀은 새로운 데이터를 사용하여 JD1의 빛을 원래의 출처와 모양으로 추적하여 136억년 된 은하수와 같은 오래된 은하 크기의 일부에 불과한 조밀한 은하를 드러냈습니다.

빛이 지구로 이동하는 데 시간이 걸리기 때문에 JD1은 우주가 현재 나이의 약 4%에 불과했던 약 133억 년 전으로 보입니다.

UCLA 물리학 및 천문학 교수이자 이 연구의 두 번째 저자인 Tommaso Treu는 “1년 전 Webb 망원경이 켜지기 전에는 우리는 그렇게 희미한 은하를 확인하는 것은 꿈도 꾸지 못했습니다.”라고 말했습니다. “JWST와 중력 렌즈 효과의 배율의 조합은 혁명입니다. 우리는 빅뱅 직후에 은하가 어떻게 형성되고 진화했는지에 대한 책을 다시 쓰고 있습니다.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/06/230601155742.htm