은하수의 가장 초기 구성 요소 중 두 개가 확인되었습니다.

천문학자들은 은하수의 초기 구성 요소 중 두 개가 무엇인지 확인했습니다. “샤크티”와 “시바”라고 명명된 이 두 은하계는 120억~130억년 전 은하수의 초기 버전과 합쳐진 두 은하의 잔재로 보입니다. , 우리 고향 은하계의 초기 성장에 기여합니다. 새로운 발견은 오늘날의 큰 도시로 성장한 초기 정착지의 흔적을 고고학자들이 확인하는 것과 천문학적으로 동일합니다. 이를 위해서는 ESA의 Gaia 임무에서 얻은 거의 600만 개의 별에 대한 데이터와 SDSS 조사의 측정값을 결합해야 했습니다. 그 결과는 다음과 같은지에 게재되었습니다. 천체 물리학 저널.

우리 은하계인 은하수의 초기 역사는 더 작은 은하계들을 결합한 것 중 하나이며, 이는 상당히 큰 빌딩 블록을 만듭니다. 이제 막스 플랑크 천문학 연구소의 카야티 말한(Khyati Malhan)과 한스-월터 릭스(Hans-Walter Rix)는 오늘날에도 여전히 그렇게 인식될 수 있는 최초의 구성 요소 중 두 가지가 무엇인지 확인하는 데 성공했습니다. 은하수는 120억~130억년 전, 우주의 은하 형성 시대가 시작되는 시점이다. 천문학자들이 Shakti와 Shiva라고 명명한 구성 요소는 ESA의 천문학 위성 Gaia의 데이터와 SDSS 조사의 데이터를 결합하여 식별되었습니다. 천문학자들에게 그 결과는 오늘날의 큰 도시로 성장한 초기 정착지의 흔적을 찾는 것과 같습니다.

다른 은하에서 온 별의 기원 추적

은하가 충돌하고 병합되면 여러 프로세스가 동시에 발생합니다. 각 은하계는 자체 수소 가스 저장소를 가지고 있습니다. 충돌하면 수소 가스 구름이 불안정해지고 내부에 수많은 새로운 별이 형성됩니다. 물론, 다가오는 은하계에도 이미 자신만의 별이 있고, 합병을 통해 은하계의 별들이 뒤섞일 것입니다. 장기적으로 그러한 “축적된 별들”은 또한 새로 형성된 결합은하의 별 인구 중 일부를 차지할 것입니다. 합병이 완료되면 어떤 별이 어떤 이전 은하에서 왔는지 식별하는 것이 절망적으로 보일 수 있습니다. 그러나 사실, 항성의 조상을 역추적하는 최소한 몇 가지 방법이 존재합니다.

도움은 기본적인 물리학에서 나옵니다. 은하들이 충돌하고 그 별들의 집단이 뒤섞일 때, 대부분의 별들은 그들이 시작된 은하계의 속도와 방향과 직접적으로 연관된 매우 기본적인 특성을 유지합니다. 합병 전 동일한 은하계의 별들은 에너지와 물리학자들이 각운동량(각운동량, 즉 궤도 운동이나 회전과 관련된 운동량)이라고 부르는 것 모두에 대해 유사한 값을 공유합니다. 은하의 중력장에서 움직이는 별의 경우 에너지와 각운동량은 모두 보존됩니다. 시간이 지나도 동일하게 유지됩니다. 에너지와 각운동량에 대해 유사하고 특이한 값을 가진 큰 별 그룹을 찾으십시오. 그리고 가능성은 합병 잔재를 발견할 수도 있습니다.

추가 포인터가 식별에 도움이 될 수 있습니다. 최근에 형성된 별은 오래 전에 형성된 별보다 천문학자들이 “금속”이라고 부르는 더 무거운 원소를 포함하고 있습니다. 금속 함량(“금속성”)이 낮을수록 별이 더 일찍 형성되었을 것으로 추정됩니다. 130억년 전에 이미 존재했던 별을 식별하려고 할 때 금속 함량이 매우 낮은(“금속 부족”) 별을 찾아야 합니다.

대규모 데이터 세트의 가상 굴착

우리 은하계에 합류한 별들을 다른 은하계의 일부로 식별하는 것은 비교적 최근에야 가능해졌습니다. 이를 위해서는 대규모의 고품질 데이터 세트가 필요하며, 분석에는 검색된 개체 클래스를 식별하기 위해 영리한 방법으로 데이터를 선별하는 작업이 포함됩니다. 이런 종류의 데이터 세트는 불과 몇 년 동안만 사용 가능했습니다. ESA 천문학 위성 Gaia는 이러한 종류의 빅데이터 은하 고고학에 이상적인 데이터 세트를 제공합니다. 2013년에 시작된 이 데이터 세트는 지난 10년 동안 점점 더 정확한 데이터 세트를 생성해 왔으며, 현재 여기에는 우리 은하계 내 거의 15억 개의 별에 대한 위치, 위치 변화 및 거리가 포함됩니다.

가이아 데이터는 우리 은하계의 별 역학 연구에 혁명을 일으켰으며 이미 이전에 알려지지 않은 하부 구조의 발견으로 이어졌습니다. 여기에는 80억년에서 110억년 전 사이에 우리 은하계가 겪은 가장 최근의 대규모 합병의 잔재인 소위 가이아 엔셀라두스/소시지 흐름이 포함됩니다. 또한 2022년에 확인된 두 개의 구조, 즉 Malhan과 동료가 확인한 폰투스 흐름과 Rix와 동료가 확인한 은하수의 “가난한 심장”이 포함되어 있습니다. 후자는 원시은하를 생성한 초기 합병 동안 새로 형성된 별들의 집단으로, 우리 은하의 중심 지역에 계속 거주하고 있습니다.

샤크티와 시바의 흔적

현재 검색을 위해 Malhan과 Rix는 Sloan Digital Sky Survey(DR17)의 상세한 별 스펙트럼과 결합된 Gaia 데이터를 사용했습니다. 후자는 별의 화학적 구성에 대한 자세한 정보를 제공합니다. Malhan은 “우리는 특정 범위의 금속이 부족한 별의 경우 별이 에너지와 각운동량의 두 가지 특정 조합 주위에 밀집되어 있음을 관찰했습니다.”라고 말합니다.

이 그림에서도 볼 수 있는 “불쌍한 심장”과는 대조적으로, 같은 생각을 가진 두 별 그룹은 은하계와 합쳐진 별도의 은하계의 일부였던 별 그룹과 일치하는 비교적 큰 각운동량을 가졌습니다. 방법. Malhan은 이 두 구조를 Shakti와 Shiva라고 명명했습니다. 후자는 힌두교의 주요 신 중 하나이고 전자는 종종 Shiva의 배우자로 묘사되는 여성 우주 힘입니다.

그들의 에너지와 각운동량 값에 더해 “가난한 심장”과 동등한 전반적인 낮은 금속성으로 인해 Shakti와 Shiva는 우리 은하계의 초기 조상 중 일부에 대한 좋은 후보가 됩니다. Rix는 “Shakti와 Shiva는 우리 은하계의 ‘불쌍한 오래된 심장’에 처음으로 추가된 두 개일 수 있으며, 큰 은하계를 향한 성장을 시작합니다.”라고 말합니다.

이미 진행 중이거나 향후 몇 년에 걸쳐 시작될 예정인 여러 조사는 스펙트럼(SDSS-V, 4MOST)과 정확한 거리(LSST/Rubin Observatory) 모두 관련 추가 데이터를 약속하여 천문학자들이 다음에 대한 확실한 결정을 내릴 수 있도록 해줄 것입니다. 샤크티와 시바가 실제로 우리 은하의 초기 선사시대를 엿볼 수 있는지 여부.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/03/240321155515.htm