.A Strange Discovery Just Changed What We Know About the First Stars
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Starship version space science
.A Strange Discovery Just Changed What We Know About the First Stars
이상한 발견으로 인해 우리가 알고 있는 최초의 별에 대한 지식이 바뀌었습니다
규슈 대학 에서2025년 2월 20일1개의 댓글6분 소마젤란운의 분자구름 유럽 우주국(ESA)의 허셜 우주 관측소에서 관측한 소마젤란운의 원적외선 이미지. 원은 ALMA 망원경에서 관측한 위치를 나타내며, 일산화탄소에서 방출된 전파에서 관측한 분자 구름의 확대된 이미지입니다. 노란색으로 둘러싸인 확대된 그림은 필라멘트 구조를 나타냅니다. 파란색 프레임의 그림은 솜털 같은 모양을 나타냅니다. 출처: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO), Tokuda et al., ESA/Herschel
별은 밀도가 높은 분자 구름에서 태어나지만, 항상 이런 방식으로 형성되었을까? 최근 연구에 따르면 초기 우주에서 일부 별은 필라멘트 구름이 아닌 "솜털 같은" 분자 구름에서 나왔다고 합니다. 초기 우주와 유사한 조건을 가진 은하인 소마젤란운을 연구한 과학자들은 구름 구조와 온도가 별 형성에 영향을 미친다는 것을 발견했습니다. 이 발견은 무거운 원소가 은하에서 형성되는 별과 행성을 형성하는 데 중요한 역할을 할 수 있음을 암시합니다.
별은 어떻게 형성되는가? 그리고 별은 항상 이런 식으로 형성되었는가? 별은 별의 보육원이라고 알려진 광활한 우주 공간에서 태어나며, 여기서는 가스와 먼지로 이루어진 짙은 구름이 모여 새로운 별을 만듭니다. 분자 구름이라고도 하는 이 보육원은 수백 광년에 걸쳐 펼쳐져 수천 개의 별을 만들어낼 수 있습니다. 과학자들은 현대 망원경과 기술 덕분에 별 형성 과정에 대한 확실한 이해를 얻었지만, 많은 세부 사항은 여전히 불분명합니다. 핵심적인 질문 중 하나는 별이 초기 우주에서 오늘날과 같은 방식으로 형성되었는지 여부입니다.
오늘(2월 20일) 큐슈 대학과 오사카 수도권 대학의 연구자들이 The Astrophysical Journal 에 발표한 새로운 연구 에 따르면 초기 우주의 별 형성은 달랐을 수 있다고 합니다. 은하수 근처의 왜소 은하인 소마젤란운(SMC)을 관찰한 결과에 따르면 일부 초기 별은 오늘날 우리 은하에서 볼 수 있는 구조화된 구름과는 다른 "솜털 같은" 분자 구름에서 형성되었다고 합니다. 분자 구름과 별 형성 은하수에서 별을 형성하는 분자 구름은 일반적으로 길고 실과 같은 "필라멘트" 모양을 띠며, 폭은 약 0.3광년입니다. 과학자들은 우리 태양계가 비슷한 환경에서 시작되었다고 믿습니다. 큰 필라멘트 분자 구름이 조각나서 밀도가 높은 핵, 즉 분자 구름 핵을 형성했습니다. 수십만 년에 걸쳐 중력이 이러한 핵으로 가스와 먼지를 끌어들여 결국 핵융합을 일으키고 새로운 별을 형성했습니다.
"오늘날에도 별 형성에 대한 우리의 이해는 여전히 발전하고 있으며, 초기 우주에서 별이 어떻게 형성되었는지 이해하는 것은 훨씬 더 어렵습니다." 규슈 대학 과학부의 박사후 연구원이자 이 연구의 제1 저자인 카즈키 토쿠다는 설명합니다. "초기 우주는 오늘날과는 상당히 달랐으며, 대부분 수소와 헬륨으로 채워져 있었습니다. 더 무거운 원소는 나중에 고질량 별에서 형성되었습니다. 우리는 시간을 거슬러 올라가 초기 우주의 별 형성을 연구할 수는 없지만, 초기 우주와 유사한 환경을 가진 우주의 일부를 관찰할 수는 있습니다."
소마젤란운의 필라멘트형 및 솜털형 분자구름 일산화탄소 분자가 방출하는 전파는 컬러로 표시되어 있습니다. 색상이 밝을수록 전파 방출이 강합니다. 가운데의 십자가는 거대한 아기 별의 존재를 나타냅니다. 왼쪽 그림은 필라멘트 구조를 가진 분자 구름을 보여주고, 오른쪽 그림은 솜털 모양의 분자 구름의 예를 보여줍니다. 척도 막대: 1광년. 출처: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO), Tokuda et al.
과거를 향한 창문으로서의 소마젤란운 연구팀은 지구에서 약 2만 광년 떨어진 은하수 근처의 왜소 은하인 소마젤란운(SMC)에 주목했습니다. 소마젤란운은 은하수의 중원소의 약 1/5에 불과하여 약 100억 년 전 초기 우주의 우주적 환경과 매우 가깝습니다. 그러나 소마젤란운의 분자 구름을 관찰하기 위한 공간적 분해능은 종종 부족했고, 동일한 필라멘트 구조를 전혀 볼 수 있는지 여부는 불분명했습니다. 다행히도 칠레의 ALMA 전파 망원경은 SMC의 고해상도 이미지를 촬영하고 필라멘트 분자 구름의 존재 여부를 확인할 수 있을 만큼 강력했습니다.
솜털형 vs. 필라멘트형 분자 구름 "우리는 총 17개의 분자 구름에서 데이터를 수집하고 분석했습니다. 이 분자 구름 각각에는 우리 태양의 20배 질량의 어린 별이 자라고 있었습니다." 토쿠다가 계속 말했습니다. "우리가 관찰한 분자 구름의 약 60%가 약 0.3광년 폭의 필라멘트 구조를 가지고 있었지만 나머지 40%는 '솜털 같은' 모양을 가지고 있었습니다. 게다가 필라멘트 분자 구름 내부의 온도는 솜털 같은 분자 구름보다 높았습니다."
필라멘트형 구름과 솜털형 구름 사이의 이 온도 차이는 구름이 형성된 지 얼마나 되었는지에 기인할 가능성이 큽니다. 처음에는 모든 구름이 서로 충돌하여 고온의 필라멘트형이었습니다. 온도가 높으면 분자 구름의 난류가 약합니다. 하지만 구름의 온도가 떨어지면 유입 가스의 운동 에너지가 난류를 더 많이 일으키고 필라멘트 구조를 매끄럽게 만들어 솜털형 구름이 생깁니다.
분자 구름이 필라멘트 모양을 유지한다면 긴 "줄"을 따라 쪼개져 행성계를 가진 저질량 별인 우리 태양과 같은 많은 별을 형성할 가능성이 더 큽니다. 반면에 필라멘트 구조가 유지되지 않는다면 그러한 별이 출현하기 어려울 수 있습니다. 별의 탄생에서 중원소의 역할 "이 연구는 중원소의 적절한 공급과 같은 환경이 필라멘트 구조를 유지하는 데 필수적이며 행성계 형성에 중요한 역할을 할 수 있음을 시사합니다." 토쿠다는 결론지었습니다.
"미래에는 은하수를 포함한 중원소가 풍부한 환경에서 분자 구름에 대한 관찰 결과와 결과를 비교하는 것이 중요할 것입니다. 이러한 연구는 분자 구름과 우주의 형성과 시간적 진화에 대한 새로운 통찰력을 제공해야 합니다."
참조: "소마젤란운의 고질량 원시성계와 관련된 분자구름에 대한 ALMA 0.1 pc 보기: 저금속성 구름은 필라멘트상입니까, 아닌가?" 작성자: 도쿠다 카즈키, 쿠니토시 유리, 사롤타 자호레츠, 다나카 케이 에이, 무라코소 이츠키, 하라다 나오토, IN 고바야시, 이노우에 츠요시, 마르타 세비워, 코니시 아유, 시모니시 다카시, 장 이첸, 후쿠이 야스오, 가와무라 아키코, 오니시 토시카즈, 마치다 마사히로, 2월 20일 2025, 천체 물리학 저널 . DOI: 10.3847/1538-4357/ada5f8
https://scitechdaily.com/a-strange-discovery-just-changed-what-we-know-about-the-first-stars/
(*)메모 2502211233 소스1. msview 우주 해석중_【】
_[3-1】별의 탄생에 필라멘트 형성은 msbase을 기반 분자구름 1-2.,2.) 중원소(*)로 nk.mcell이 qpeoms.qcell들로 별을 형성하는 것이 제대로된 시나리오일듯 하다.
msbase에는 두가지 특성(*)이 존재하는 것으로 유추된다. 하나는 순서수를 가지는 필라멘트 형태이고 다른 하나는 순서와 무관한 magicsum.n_state
Filament이다. 별을 만드는 그 규모가 void을 포함한 거대한 수천억 광년에 이르는 웹이고 별들은 겹쳐진 교차점(*)에서 태어난다. 이들을 통틀어 galaxy.msbase로 본다.
가장 간단한 필라멘트 웹이 중원소 nk(*) 정의역으로 이뤄진 보기1.msbase.filavoid.web이다.
보기1. msbase 순서수 123456....nk2(16)들이 바로 필라멘트이고 그 간격으로 생겨난 부분들이 void이여. 보기1. 버전업이 보통 진공상태에서 01mcell 당 nk2(∞)인 것을 염두해야 한다.
보기1. 초기우주의 필라멘트와 보이드일 수 있다. 여기에는 블랙홀 vix.a와 중성자 별 vixx.a도 672 1980년초에 확인된 종류로 존재한다. 어허.
보기1.
04110613
14051203
15080902
01100716ㅡnk2(16), mcell(01~16)
한줄긋기 선형 라이닝에서 [점mcell의 갯수=면 void의 갯수]는 점에서 보이드의 갯수는 별의 갯수와 동일하다고 보면 마치 태중에 하나의 생명의 씨 하나가 자라는 것과도 유사하다. 별이 태어난 곳은 보기1에서 숫자로 표현된 곳(point)이며 그곳은 보이드(ems.mcell)이다. 어허.
1-2.)
저널에 발표한 새로운 연구 에 따르면 초기 우주의 별 형성은 달랐을 수 있다고 한다. 은하수 근처의 왜소 은하인 소마젤란운(SMC)을 관찰한 결과에 따르면 일부 초기 별은 오늘날 우리 은하에서 볼 수 있는 구조화된 구름과는 다른 솜털 같은 분자 구름에서 형성되었다고 한다.
2.)분자 구름과 별 형성
은하수에서 별을 형성하는 분자 구름은 일반적으로 길고 실과 같은 "필라멘트" 모양을 띠며, 폭은 약 0.3광년이다. 과학자들은 우리 태양계가 비슷한 환경에서 시작되었다고 믿는다. 큰 필라멘트 분자 구름이 조각나서 밀도가 높은 핵, 즉 분자 구름 핵을 형성했습니다. 수십만 년에 걸쳐 중력이 이러한 핵으로 가스와 먼지를 끌어들여 결국 핵융합을 일으키고 새로운 별을 형성했다.
≈≈≈========
1.
이상한 발견으로 인해 우리가 알고 있는 최초의 별에 대한 지식이 바뀌었다.
별은 밀도가 높은 분자 구름에서 태어나지만, 항상 이런 방식으로 형성되었을까? 최근 연구에 따르면 초기 우주에서 일부 별은 필라멘트 구름이 아닌 "솜털 같은" 분자 구름에서 나왔다고 한다. 초기 우주와 유사한 조건을 가진 은하인 소마젤란운을 연구한 과학자들은 구름 구조와 온도가 별 형성에 영향을 미친다는 것을 발견했다. 이 발견은 무거운 원소가 은하에서 형성되는 별과 행성을 형성하는 데 중요한 역할을 할 수 있음을 암시한다.
1-1.
별은 어떻게 형성되는가? 그리고 별은 항상 이런 식으로 형성되었는가?
별은 별의 보육원이라고 알려진 광활한 우주 공간에서 태어나며, 여기서는 가스와 먼지로 이루어진 짙은 구름이 모여 새로운 별을 만든다. 분자 구름이라고도 하는 이 보육원은 수백 광년에 걸쳐 펼쳐져 수천 개의 별을 만들어낼 수 있다. 과학자들은 현대 망원경과 기술 덕분에 별 형성 과정에 대한 확실한 이해를 얻었지만, 많은 세부 사항은 여전히 불분명하다. 핵심적인 질문 중 하나는 별이 초기 우주에서 오늘날과 같은 방식으로 형성되었는지 여부이다.
1-2.)
저널에 발표한 새로운 연구 에 따르면 초기 우주의 별 형성은 달랐을 수 있다고 한다.
은하수 근처의 왜소 은하인 소마젤란운(SMC)을 관찰한 결과에 따르면 일부 초기 별은 오늘날 우리 은하에서 볼 수 있는 구조화된 구름과는 다른 솜털 같은 분자 구름에서 형성되었다고 한다.
2.)분자 구름과 별 형성
은하수에서 별을 형성하는 분자 구름은 일반적으로 길고 실과 같은 "필라멘트" 모양을 띠며, 폭은 약 0.3광년이다. 과학자들은 우리 태양계가 비슷한 환경에서 시작되었다고 믿습니다. 큰 필라멘트 분자 구름이 조각나서 밀도가 높은 핵, 즉 분자 구름 핵을 형성했습니다. 수십만 년에 걸쳐 중력이 이러한 핵으로 가스와 먼지를 끌어들여 결국 핵융합을 일으키고 새로운 별을 형성했다.
2-1.
오늘날에도 별 형성에 대한 우리의 이해는 여전히 발전하고 있으며, 초기 우주에서 별이 어떻게 형성되었는지 이해하는 것은 훨씬 더 어렵다. 초기 우주는 오늘날과는 상당히 달랐으며, 대부분 수소와 헬륨으로 채워져 있었다. 더 무거운 원소는 나중에 고질량 별에서 형성되었다. 우리는 시간을 거슬러 올라가 초기 우주의 별 형성을 연구할 수는 없지만, 초기 우주와 유사한 환경을 가진 우주의 일부를 관찰할 수는 있다.
2-2.과거를 향한 창문으로서의 소마젤란운
연구팀은 지구에서 약 2만 광년 떨어진 은하수 근처의 왜소 은하인 소마젤란운(SMC)에 주목했다. 소마젤란운은 은하수의 중원소의 약 1/5에 불과하여 약 100억 년 전 초기 우주의 우주적 환경과 매우 가깝습니다. 그러나 소마젤란운의 분자 구름을 관찰하기 위한 공간적 분해능은 종종 부족했고, 동일한 필라멘트 구조를 전혀 볼 수 있는지 여부는 불분명했다.
다행히도 칠레의 ALMA 전파 망원경은 SMC의 고해상도 이미지를 촬영하고 필라멘트 분자 구름의 존재 여부를 확인할 수 있을 만큼 강력했다.
2-3.솜털형 vs. 필라멘트형 분자 구름
우리는 총 17개의 분자 구름에서 데이터를 수집하고 분석했다. 이 분자 구름 각각에는 우리 태양의 20배 질량의 어린 별이 자라고 있었다. 우리가 관찰한 분자 구름의 약 60%가 약 0.3광년 폭의 필라멘트 구조를 가지고 있었지만 나머지 40%는 '솜털 같은' 모양을 가지고 있었다. 게다가 필라멘트 분자 구름 내부의 온도는 솜털 같은 분자 구름보다 높았다.
3.
필라멘트형 구름과 솜털형 구름 사이의 이 온도 차이는 구름이 형성된 지 얼마나 되었는지에 기인할 가능성이 큽니다. 처음에는 모든 구름이 서로 충돌하여 고온의 필라멘트형이었습니다. 온도가 높으면 분자 구름의 난류가 약합니다. 하지만 구름의 온도가 떨어지면 유입 가스의 운동 에너지가 난류를 더 많이 일으키고 필라멘트 구조를 매끄럽게 만들어 솜털형 구름이 생긴다.
분자 구름이 필라멘트 모양을 유지한다면 긴 "줄"을 따라 쪼개져 행성계를 가진 저질량 별인 우리 태양과 같은 많은 별을 형성할 가능성이 더 크다. 반면에 필라멘트 구조가 유지되지 않는다면 그러한 별이 출현하기 어려울 수 있다.
3-1.)별의 탄생에서 중원소의 역할
이 연구는 [3-1]중원소의 적절한 공급과 같은 환경이 필라멘트 구조를 유지하는 데 필수적]이며 행성계 형성에 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다. 미래에는 은하수를 포함한 중원소가 풍부한 환경에서 분자 구름에 대한 관찰 결과와 결과를 비교하는 것이 중요할 것이다. 이러한 연구는 분자 구름과 우주의 형성과 시간적 진화에 대한 새로운 통찰력을 제공해야 한다.
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