천문학

우주의 아주 오래된 별들

우주의 아주 오래된 별들


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어떻게 별이 우주보다 나이가 많을 수 있습니까? 이것이 가능합니까 아니면 그러한 별의 나이를 결정할 때 계산이 꺼져 있습니까? 우주와 독립적으로 형성된 별이 존재할 수 있습니까?


그것은 할 수 없습니다. 우리가 우주보다 "오래된" 별을 찾는다면 별의 나이 측정이 정확하지 않거나 우주의 나이 측정이 정확하지 않은 것입니다.


오래된 은하에서 발견된 나선 모양의 별 형성 패턴

그림 1: 은하 NGC 1167의 트루 컬러 이미지, 나선과 같은 별 형성 영역을 묘사하는 등고선으로 오버레이됨(왼쪽). “광도” 은하 NGC 1167의 H-알파 등가 너비, 나선 모양의 별 형성 영역을 묘사하는 등고선과 겹쳐져 있습니다(오른쪽). 삽화 크레딧: Gomes et al. (2016). IA(Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço)의 Jean Michel Gomes와 Polychronis Papaderos가 이끄는 천문학자 팀인 Sloan Digital Sky Survey(SDSS) 및 Calar Alto Legacy Integral Field spectroscopy Area(CALIFA) 조사의 데이터를 사용합니다. 포르투갈, 가까운 초기형 은하 주변에서 별을 형성하는 희미한 나선팔 모양의 특징에서 발견됨. 이 작업은 2016년 11월 25일까지 마드리드에서 진행 중인 통합장 분광 데이터 분석에 관한 제2회 SELGFIS 고급 학교에서 발표되었습니다.

일반적으로 별이 생성되는 영역은 나선형 은하의 원반 부분에 묻혀 있는 파란색 영역, 즉 수명이 짧은 거대한 파란색 별을 수용하는 HII 영역입니다. 대조적으로, 타원 은하와 렌즈 모양 은하(역사적으로 초기형 은하로 불림)는 붉은 색을 띠는 오래된 별들로 구성되어 있으며 더 이상 새로운 별을 낳지 않는 "죽은" 회전 타원체로 생각됩니다.

그러나 IA 팀이 이끄는 CALIFA 연구는 이제 3개의 가까운 초기형 은하의 외곽에서 광학 나선의 특징을 발견했으며, 이는 여전히 진행 중인 내부 외부 성장을 나타냅니다. 이것은 오래된 회전 타원체 은하에서 나선 구조의 기원과 진화에 대한 귀중한 관측 통찰력을 추가합니다. 그림 2: 은하 NGC 1349의 트루 컬러 이미지, 나선과 같은 별 형성 영역을 묘사하는 등고선으로 오버레이됨(왼쪽). “강도” 은하 NGC 1349에 있는 H-알파의 등가 너비는 나선과 같은 별 형성 영역을 묘사하는 등고선과 겹쳐져 있습니다. 삽화 크레딧: Gomes et al. (2016). SELGIFS(적분장 분광법을 사용한 방출선 은하 연구) 작업 패키지 Reconstruction of the Star Formation History의 공동 리더인 Jean Michel Gomes(IA & Porto 대학)는 이 발견의 참신함을 설명합니다. 8220우리의 현재 견해에 따르면 웅장한 디자인의 나선과 같은 특징은 원반 은하와 관련이 있습니다. 이들은 일반적으로 별 형성이 강화된 지역입니다. 우리는 지난 수십억 년 동안 별 형성이 중단되었으며 나선 특징이 전혀 없어야 한다고 믿었던 초기형 은하의 광학 나선과 유사한 구조를 처음으로 발견하고 놀랐습니다.”

Gomes와 Papaderos에 의한 이 예비 연구에서 초기형 은하의 주변에서 희미한 나선과 같은 별 형성 특징의 발견은 이미 IA의 연구원들이 이 문제에 대한 추가 조사에 동기를 부여했습니다.

SELGIFS의 창립 멤버이자 공동 연구원이자 포르투갈 노드를 담당하는 과학자인 Polychronis Papaderos(IA & Porto 대학)에게 다음과 같이 말했습니다. 죽은” 지역 우주의 초기형 은하는 주변에 낮은 수준의 별 형성 활동을 공급하는 차가운 가스 저장소에서 나옵니다. 나선 모양의 별 형성 지역(왼쪽). 은하 NGC 3106에 있는 H-알파의 등가 너비의 “광도”, 나선 모양의 별 형성 영역을 묘사하는 등고선이 겹쳐져 있습니다. 삽화 크레딧: Gomes et al. (2016). IA 연구원 Gomes와 Papaderos는 박사 과정 학생인 Iris Breda 및 Sandra Reis와 함께 CALIFA 협력 내에서 초기 유형 은하에서 널리 분포된 따뜻한 이온화 가스의 특성에 대한 연구를 주도하고 있습니다. 이 프로젝트의 주요 목표는 초기형 은하에서 다양한 가능한 가스 여기 메커니즘의 역할을 평가하는 것입니다.

추가 참고 자료: "CALIFA 초기형 은하에서 나선 모양의 별 형성 패턴"이 천문학 및 천체 물리학 저널에 게재되었습니다.


오래된 별은 예상보다 빠르게 회전합니다.

나이가 많은 별은 속도가 느려져야 하지만 새로운 관찰에 따르면 그들의 단계에는 어린 사촌만큼 많은 샘이 있음이 밝혀졌습니다. 천문학자들은 항성 자기장과의 복잡한 상호작용이 원인일 수 있다고 생각합니다.

모든 별은 회전합니다. 그리고 모든 별에는 자기장이 있습니다. 나이가 들어감에 따라 자기 파괴라는 과정을 통해 천천히 회전해야 합니다. 때때로 별의 자기장은 물질을 멀리 떨어뜨릴 수 있으며(코로나 질량 방출의 경우와 같이), 이는 별에서 각운동량을 흡수하고 속도를 늦춥니다.

이 아이디어를 테스트하기 위해 천문학자들은 별점 관측을 사용하여 먼 별의 회전 속도를 모니터링했습니다. 이러한 결과는 이미 별이 예상보다 빠르게 회전할 수 있음을 시사했지만 나이가 많은 별에는 반점이 더 적기 때문에 이 기술은 젊은 별에만 국한되었습니다.

태양보다 오래된 별을 연구하기 위해 버밍엄 대학의 천문학자 팀은 또 다른 기술인 asteroseismology에 눈을 돌렸습니다. 그들의 결과는 최근에 자연 천문학.

Asteroseismology는 별 내부에서 충돌하는 음파를 측정하는 방법으로 별 출력의 변화를 연구합니다. 별이 회전할 때 진동 주파수는 다른 주파수로 분할될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 모든 연령대의 별에 사용할 수 있다는 것입니다.

연구팀은 오래된 별들이 자기 파괴 모델이 예측한 것보다 훨씬 빠르게 회전하고 있다는 것을 발견했습니다. 이것은 상황이 우리가 가정한 것보다 훨씬 더 복잡하다는 것을 의미합니다.

논문의 주저자인 올리버 홀(Oliver Hall) 박사는 “오래된 별이 자기 제동 이론이 예측하는 것보다 더 빨리 회전한다고 한동안 의심했지만, 이 새로운 별자리 데이터는 이 '약화된 자기 제동' 실제로 그렇습니다. 젊은 별을 기반으로 한 모델은 별의 회전 변화가 일생 동안 일관적임을 시사하는데, 이는 우리가 이 새로운 데이터에서 보는 것과 다릅니다.”

천문학자들은 새로운 관측을 설명하기 위해 보다 정교한 모델을 개발해야 할 것입니다. 공동 저자인 가이 데이비스(Guy Davies) 박사는 우리 태양의 미래에 대해 “이 새로운 발견은 우리 태양과 다른 별의 미래에 대해 아직 배울 것이 많다는 것을 보여줍니다. 이 작업은 미래에 감소된 태양 활동과 유해한 우주 날씨를 예상할 수 있는지 여부에 대한 관점을 제시하는 데 도움이 됩니다. 이러한 질문에 답하려면 더 나은 태양 회전 모델이 필요하며 이 작업은 모델을 개선하고 모델을 테스트하는 데 필요한 데이터를 제공하기 위한 중요한 단계입니다."


천문학자들은 우주의 첫 번째 별이 빛났을 때 발견

최초의 별 중 하나가 어떻게 생겼는지에 대한 이 시뮬레이션은 천문학적 데이터를 기반으로 하며 그 중 많은 별이 우리 태양보다 더 무겁고 상대적으로 수명이 짧습니다.

천문학자들은 최초의 별이 빛나기 시작할 때 발견했습니다.

그들은 '우주의 새벽'으로 알려진 이 시기를 빅뱅 이후 2억5000만년에서 3억5000만년 사이에 발생했다고 말한다.

영국의 월간 과학 저널인 왕립천문학회지(Notices of the Royal Astronomical Society)에 발표된 연구 결과에 따르면 올해 말에 발사될 예정인 NASA의 제임스 웹 우주 망원경이 첫 번째 은하를 볼 수 있을 만큼 충분히 밝습니다.

영국 UCL(University College London)의 Richard Ellis 교수의 연구 목표는 우주의 여명이 언제 시작되었는지 알아내는 것이었습니다.

그는 BBC 뉴스에 다음과 같이 말했습니다. 그리고 이제 우리는 우주가 언제 처음으로 별빛에 잠겼는지에 대한 설득력 있는 첫 번째 증거를 갖게 되었습니다.”

연구팀은 가장 멀리 떨어져 있는 6개의 은하를 분석했다. 그것들은 너무 멀리 떨어져 있어서 세계에서 가장 강력한 망원경을 가지고도 컴퓨터 화면에서 몇 픽셀만 보일 정도였습니다.

그들은 또한 우주에서 가장 먼저 나타난 것들 중 하나이기 때문에, 그들의 이미지가 지구에 있는 망원경으로 찍힐 때쯤이면 빅뱅 이후 얼마 지나지 않아 볼 수 있습니다.

연구팀은 나이를 측정하여 최초의 별이 생성된 우주 여명의 시작을 계산했습니다. 분석은 영국 케임브리지에 있는 Kavli 천문학 연구소의 Nicholas Laporte가 수행했습니다.

이것은 현대 우주론의 가장 큰 질문 중 하나입니다. 우주 역사상 이 중요한 순간이 언제 일어났는지 관측을 통해 예측할 수 있었던 것은 이번이 처음입니다.”

Laporte에 따르면 결과를 얻는 것은 꿈이 이루어진 것이었습니다.

빛의 입자가 130억 년 이상 우주를 여행한 후 망원경으로 들어갔다는 것을 생각하면 대단합니다. 천체 물리학자가 되는 것의 멋진 점은 시간을 여행하고 먼 과거를 볼 수 있다는 것입니다.” 그는 설명합니다.

우주는 138억 년 전 빅뱅으로 나타났습니다. 초기 플래시 이후, 그는 우주 암흑기(Cosmic Dark Ages)로 알려진 시기를 거쳤습니다. 새로운 연구에 따르면, 빅뱅 이후 2억5000만년에서 3억5000만년 사이에 최초의 별들이 나타나 우주에 빛을 가져왔다.

결정적으로, 새로운 분석은 최초의 은하는 충분히 밝으며 유서 깊은 허블 우주 망원경의 후계자인 제임스 웹 우주 망원경이 볼 수 있는 범위 내에 있음을 보여줍니다. 그러면 천문학자들은 우주의 진화에서 이 중추적인 순간을 직접 목격할 수 있을 것입니다.

그에게 귀속되었으며, 누가 –

칠레의 VLT는 최초의 별이 빛나기 시작한 시기를 결정하는 데 사용된 6개의 망원경 중 하나였습니다.

스코틀랜드의 왕실 천문학자인 캐서린 헤이만스 교수는 그 가능성에 대해 “매우 흥분” 말합니다.

“인간으로서 지구상의 작은 문명으로서 우리가 우주로 보낼 수 있는 망원경을 만들 수 있고 우주의 과거를 엿볼 수 있다는 것은 놀라운 일입니다. 빅뱅!"

많은 초기 별들은 우리 태양과 매우 달랐고 훨씬 더 밀도가 높았고 수소만 연소했습니다. 그러나 이러한 물체는 주기율표에서 더 무거운 원소를 형성하는 차세대 별을 만들었습니다.

수소, 헬륨, 리튬을 제외한 모든 것은 별이 수명이 다할 때 폭발할 때 별 내부에서 형성됩니다.

그러므로 우리는 결국 우주의 새벽 근처에 태어난 별들로 구성되어 있습니다.

“우리 자신은 항성 진화의 산물이기 때문에 우리는 우리 자신의 기원을 찾습니다” Ellis는 말합니다.

연구원들은 허블과 스피처 우주 망원경을 사용하여 은하의 별빛을 분석했습니다. 그들은 별의 대기에 있는 수소 원자의 비율을 조사하여 은하의 나이를 추정했습니다. 별이 클수록 수소 원자의 비율이 높아집니다.

그에 기인한 Nicolas Laporte

이것은 연구원들이 연구한 은하 중 하나이며, 빅뱅 이후 5억 년 만에 본 은하 중 가장 멀리 떨어져 있어 세계에서 가장 강력한 망원경으로도 볼 수 있을 만큼 픽셀화되어 보입니다.

그런 다음 팀은 은하가 얼마나 멀리 있는지 계산했습니다. 이 은하들의 빛은 우리에게 도달하는 데 시간이 걸리기 때문에 우리가 그들로부터 멀어질수록 더 많은 천문학자들이 그것들을 알아차릴 것입니다.

연구팀이 연구한 6개의 은하는 망원경으로 관찰할 수 있는 범위 안에 있기 때문에 가장 오래된 것으로 알려져 있다.

팀은 70시간의 관측이 필요했으며 4개의 가장 큰 지상 망원경을 사용하여 거리를 추정했습니다. ALMA(Atacama Large Millimeter Array), VLT(Very Large Telescope) 및 Gemini Southern Telescope – 모두 칠레에 있습니다. – 및 하와이의 “Twin” Keck 망원경.

이러한 측정을 통해 그들은 우주의 나이가 5억 5천만 년이었을 때 이 은하를 관찰하고 있었음을 확인할 수 있었습니다. 은하계의 존재 나이와 시간을 알면 팀은 최초의 별이 태어난 시기를 계산할 수 있었습니다.

개별 은하만을 사용하여 유사한 추정이 이루어졌지만, 이것은 대표적인 은하 집합을 기반으로 한 최초의 중요한 추정입니다.

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천문학자들은 우주의 첫 번째 별이 빛났을 때 발견

최초의 별 중 하나가 어떻게 생겼는지에 대한 이 시뮬레이션은 천문학적 데이터를 기반으로 하며 그 중 많은 별이 우리 태양보다 더 무겁고 상대적으로 수명이 짧습니다.

천문학자들은 최초의 별이 빛나기 시작할 때 발견했습니다.

그들은 '우주의 새벽'으로 알려진 이 시기를 빅뱅 이후 2억5000만년에서 3억5000만년 사이에 발생했다고 말한다.

영국의 월간 과학 저널인 왕립천문학회지(Notices of the Royal Astronomical Society)에 발표된 연구 결과에 따르면 올해 말에 발사될 예정인 NASA의 제임스 웹 우주 망원경이 첫 번째 은하를 볼 수 있을 만큼 충분히 밝습니다.

영국 UCL(University College London)의 Richard Ellis 교수의 연구 목표는 우주의 여명이 언제 시작되었는지 알아내는 것이었습니다.

그는 BBC 뉴스에 다음과 같이 말했습니다. 그리고 이제 우리는 우주가 언제 처음으로 별빛에 잠겼는지에 대한 설득력 있는 첫 번째 증거를 갖게 되었습니다.”

연구팀은 가장 멀리 있는 6개의 은하를 분석했다. 그것들은 너무 멀리 떨어져 있어서 세계에서 가장 강력한 망원경으로도 컴퓨터 화면에서 몇 픽셀만 볼 수 있었습니다.

그들은 또한 우주에서 가장 먼저 나타난 것들 중 하나이기 때문에, 그들의 이미지가 지구에 있는 망원경으로 찍힐 때쯤이면 빅뱅 이후 얼마 지나지 않아 볼 수 있습니다.

연구팀은 나이를 측정하여 최초의 별이 생성된 우주 여명의 시작을 계산했습니다. 분석은 영국 케임브리지에 있는 Kavli 천문학 연구소의 Nicholas Laporte가 수행했습니다.

이것은 현대 우주론의 가장 큰 질문 중 하나입니다. 우주 역사상 이 중요한 순간이 언제 일어났는지 관측을 통해 예측할 수 있었던 것은 이번이 처음입니다.”

Laporte에 따르면 결과를 얻는 것은 꿈이 이루어진 것이었습니다.

빛의 입자가 130억 년 이상 우주를 여행한 후 망원경으로 들어갔다는 것을 생각하면 대단합니다. 천체 물리학자로서 멋진 점은 시간을 여행하고 먼 과거를 볼 수 있다는 것입니다.” 그는 설명합니다.

우주는 138억 년 전 빅뱅으로 나타났습니다. 초기 플래시 이후, 그는 우주 암흑기(Cosmic Dark Ages)로 알려진 시기를 거쳤습니다. 새로운 연구에 따르면 빅뱅 이후 2억5000만년에서 3억5000만년 사이에 최초의 별들이 나타나 우주에 빛을 가져왔다.

결정적으로, 새로운 분석은 최초의 은하는 충분히 밝으며 유서 깊은 허블 우주 망원경의 후계자인 제임스 웹 우주 망원경이 볼 수 있는 범위 내에 있음을 보여줍니다. 그러면 천문학자들은 우주의 진화에서 이 중추적인 순간을 직접 목격할 수 있을 것입니다.

그에게 귀속되었으며, 누가 –

칠레의 VLT는 최초의 별이 빛나기 시작한 시기를 결정하는 데 사용된 6개의 망원경 중 하나였습니다.

스코틀랜드의 왕실 천문학자인 캐서린 헤이만스 교수는 그 가능성에 대해 “매우 흥분” 말합니다.

"인간으로서 지구상의 작은 문명으로서 우리가 우주로 보낼 수 있는 망원경을 만들 수 있고 우주의 과거를 엿볼 수 있다는 것은 놀라운 일입니다. 빅뱅!"

많은 초기 별들은 우리 태양과 매우 달랐고 훨씬 더 밀도가 높았고 수소만 연소되었습니다. 그러나 이러한 물체는 주기율표에서 더 무거운 원소를 형성하는 차세대 별을 만들었습니다.

수소, 헬륨, 리튬을 제외한 모든 것은 별이 수명을 다할 때 폭발할 때 별 내부에서 형성됩니다.

그러므로 우리는 결국 우주의 새벽 근처에 태어난 별들로 구성되어 있습니다.

“우리 자신은 항성 진화의 산물이기 때문에 우리는 우리 자신의 기원을 찾습니다” Ellis는 말합니다.

연구원들은 허블과 스피처 우주 망원경을 사용하여 은하의 별빛을 분석했습니다. 그들은 별의 대기에 있는 수소 원자의 비율을 조사하여 은하의 나이를 추정했습니다. 별이 클수록 수소 원자의 비율이 높아집니다.

그에 기인한 Nicolas Laporte

이것은 연구원들이 연구한 은하 중 하나이며, 빅뱅 이후 5억 년 만에 본 은하 중 가장 멀리 떨어져 있어 세계에서 가장 강력한 망원경으로도 볼 수 있을 만큼 픽셀화되어 보입니다.

그런 다음 팀은 은하가 얼마나 멀리 있는지 계산했습니다. 이 은하의 빛이 우리에게 도달하는 데 시간이 걸리기 때문에 우리가 은하에서 멀어질수록 더 많은 천문학자들이 그것들을 알아차릴 것입니다.

연구팀이 연구한 6개의 은하는 망원경으로 관찰할 수 있는 범위 안에 있기 때문에 가장 오래된 것으로 알려져 있다.

팀은 70시간의 관측이 필요했으며 4개의 가장 큰 지상 망원경을 사용하여 거리를 추정했습니다. ALMA(Atacama Large Millimeter Array), VLT(Very Large Telescope) 및 Gemini Southern Telescope – 모두 칠레에 있습니다. – 및 하와이의 “Twin” Keck 망원경.

이러한 측정을 통해 그들은 우주의 나이가 5억 5천만 년이었을 때 이 은하를 관찰하고 있었음을 확인할 수 있었습니다. 은하계의 존재 나이와 시간을 알면 팀은 최초의 별이 태어난 시기를 계산할 수 있었습니다.

개별 은하만을 사용하여 유사한 추정이 이루어졌지만, 이는 대표적인 은하 세트를 기반으로 한 최초의 중요한 추정입니다.

당신은 우리의 새로운 비디오를 보았다 유튜브? 우리 채널을 구독하십시오!

친절한 좀비 구루. 열렬한 대중 문화 학자. 프리랜서 여행 괴짜. 트러블메이커 지망생. 커피 전문가.”


천문학자들은 우주만큼 오래된 기록을 깨는 별을 찾습니다.

은하수에 또 다른 고대 별이 숨어 있는 것이 발견되었습니다. 약 35,000광년 떨어진 곳에서 SMSS J160540.18–144323.1이라는 이름의 적색 거성은 지금까지 은하계에서 분석된 별 중 가장 낮은 철 수준을 가지고 있는 것으로 밝혀졌습니다.

이것은 그것이 우주에서 가장 오래된 별 중 하나라는 것을 의미하며, 아마도 138억 년 전 우주가 폭발한 후 2세대 별에 속했을 것입니다.

"빅뱅 이후 불과 몇 억 년 만에 형성되었을 가능성이 있는 이 믿을 수 없을 정도로 빈약한 별은 태양보다 150만 배 낮은 철 수준을 가지고 있습니다. 치수 및 호주 국립 대학교.

"올림픽 수영장의 물 한 방울과 같습니다."

그리고 그것이 우리가 별의 나이를 알 수 있는 방법입니다. 초기 우주에는 금속이 전혀 없었기 때문입니다. 최초의 별은 주로 수소와 헬륨으로 구성되어 있으며 매우 무겁고 매우 뜨겁고 수명이 매우 짧은 것으로 생각되었습니다. 이 별들은 인구 III라고 불리며 우리는 그들을 본 적이 없습니다.

별은 더 가벼운 원소의 원자핵이 결합되어 더 무거운 원자핵을 만드는 핵융합에 의해 '전원이 공급'됩니다. 더 작은 별에서는 주로 수소가 헬륨으로 융합됩니다. 그러나 Population III 별과 같은 더 큰 별에서는 규소와 철을 포함한 원소가 위조될 수 있습니다.

그러한 별들이 장엄한 초신성 폭발로 생을 마감할 때, 그들은 그 원소들을 우주로 뿜어냅니다. 새로운 별이 형성되면 원소가 그 안에 갇히게 됩니다. 따라서 별에 포함된 금속의 양은 생성 시기를 알 수 있는 신뢰할 수 있는 지표입니다.

예를 들어, 우리는 별의 금속성에 근거하여 태양이 빅뱅으로부터 몇 세대(아마도 100세대)라는 것을 알고 있습니다.

그러나 우리는 은하수에서 금속성이 낮은 다른 별을 발견했는데, 이는 초기 우주 기원을 나타냅니다. 그러한 물체 중 하나는 2MASS J18082002–5104378 B로, [Fe/H] = −4.07 ± 0.07의 가장 낮은 철 함량에 대한 이전 기록 보유자이며, 이는 태양보다 약 11,750배 적은 금속입니다.

그러나 SMSS J160540.18–144323.1은 [Fe/H] = -6.2 ± 0.2입니다. Nordlander가 말했듯이 금속성은 약 150만 배 적습니다.

Population III 별은 우리가 연구하기에 충분히 오래 살아남을 것 같지 않습니다. 하지만 그 뒤를 이은 별들을 통해 그들의 이야기가 풀릴 수 있다.

연구원들은 SMSS J160540.18–144323.1에 철을 부여한 별이 초기 우주에 비해 상대적으로 낮은 질량으로 태양 질량의 약 10배에 불과하다고 믿고 있습니다. 이것은 중성자별을 생성할 수 있을 만큼 충분히 크며 비교적 약한 초신성 이후에 팀은 이것이 한 일이라고 믿고 있습니다.

초신성 폭발은 빠른 중성자 포획 과정 또는 r-과정을 유발할 수 있습니다. 이것은 원자핵이 중성자와 충돌하여 철보다 무거운 원소를 합성하는 일련의 핵반응입니다.

별에서 이러한 요소에 대한 중요한 증거는 없었습니다. 이는 이러한 요소가 새로 죽은 중성자별에 의해 다시 포착되었음을 의미할 수 있습니다. 그러나 SMSS J160540.18–144323.1의 형성에 통합될 만큼 충분한 철이 빠져나갔습니다.

그것은 아마도 2세대 스타의 첫 번째 멤버 중 하나였을 것입니다.

그리고 죽어가고 있습니다. 그것은 적색 거성입니다. 이것은 별이 헬륨 핵융합으로 전환되기 전에 마지막 수소를 소모하여 수명이 끝나가고 있음을 의미합니다.

팀은 그것을 더 자세히 연구하면 Population III 별에 대한 더 많은 정보를 얻을 수 있다고 믿습니다. 그러나 그것이 말할 수 있다면 말할 수 있는 이야기를 상상해 보십시오.


SM0313: 가장 오래된 알려진 별 발견

Digital Sky Survey에서 가져온 이 이미지는 SMSS J031300.36-670839.3(이미지 중앙)을 보여줍니다. 이미지 크레디트: DSS.

이 별의 이름은 SMSS J031300.36-670839.3(줄여서 SM0313)입니다. SMSS는 SkyMapper Southern Sky Survey의 약자이며 031300은 하늘에서 별의 적경을, 670839.3은 적경을 나타냅니다.

SM0313은 시각적 등급이 14.7이며 지구에서 약 6,000광년 떨어진 남쪽 별자리 Hydrus에 위치하고 있습니다. 그것은 최초의 별이 폭발한 직후 우주의 2세대 별에서 형성되었습니다.

가장 초기 세대의 별을 찾기 위해 천문학자들은 철과 같이 최초로 생성된 중원소의 소량을 찾습니다. 화학 물질이 매우 적은 별은 137억 년 전 빅뱅 직후에 형성되었을 수 있습니다.

“1세대 별은 주로 태양보다 수십 배 또는 수백 배 더 무겁습니다. 그들은 빨리 살고 젊어서 죽으며 오늘날까지 살아남지 못했습니다. 반면에 우리가 발견한 2세대 별은 태양보다 약간 작으며 130억 년 이상의 엄청난 수명을 제공합니다.” 자연 (arXiv.org).

그러한 별 후보를 찾기 위해 Dr Keller와 그의 동료들은 SkyMapper 망원경으로 조사한 6천만 개의 별 스펙트럼 데이터를 조사했습니다. 그들은 데이터를 통해 제적하고 상대적으로 많은 화학 물질을 가진 현대 유사체인 Sun –과 유사한 스펙트럼을 가진 별을 버리고 매우 낮은 화학적 특징을 포함하는 소수의 별을 식별했습니다.

천문학자들은 고해상도 스펙트럼 데이터를 얻기 위해 칠레의 6.5m 마젤란 망원경을 사용하여 이 별들을 자세히 관찰했습니다. 이 데이터에서 그들은 각 별의 흡수선을 분석했습니다(모든 화학 원소는 특징적인 흡수선을 나타내거나 빛의 파장이 이 선이 옅을수록 화학 물질이 덜 존재함).

SM0313의 경우, 연구팀은 별의 철 함량이 태양에서 발견된 철보다 최소 1000만 배 적은 것으로 계산했는데, 이는 항성에서 발견된 철 함량 중 가장 낮은 수치입니다. 그들은 그 별이 진정한 2세대 별임에 틀림없다고 결론지었습니다.

SMSS J031300.36-670839.3의 스펙트럼은 스펙트럼에 흡수선을 거의 포함하지 않습니다. 강한 선은 4300A에서 수소와 탄소 –, 별 자체가 아닌 5800과 6300A에서 지구 대기권 –입니다. . 이미지 크레디트: Anna Frebel.

“사실 SM0313이 몇 살인지는 모릅니다. 슬프게도 이러한 종류의 물체의 특정 연령을 결정할 수 없기 때문입니다. 그러나 SM0313의 화학적 조성은 이 별을 자연적으로 우주 자체만큼 오래되게 만드는 2세대 별이라는 사실을 알려줍니다." 천체 물리학 및 우주 연구.

천문학자들은 또한 SM0313에서 탄소의 풍부함을 측정했고, 이 원소가 철보다 1,000배 이상 더 많이 공급되고 있다는 것을 발견했습니다.

“불일치 현상은 분명합니다. 계산 모델에 따르면 별의 형성은 내부에서 외부로 발생합니다. 별의 핵에서 융합된 화학 원소는 주변으로 더 멀리 밀려나면서 새로운 원소가 형성될 수 있는 길을 열어줍니다. 첫 번째 세대 별의 외부 층은 첫 번째 중원소로 구성되었을 가능성이 높으며, 그 중심에는 철과 같은 더 무거운 원소가 남아 있습니다. 이론에 따르면 이 최초의 별이 초신성으로 폭발했을 때 모든 화학 원소를 우주로 뿜어냈습니다.”라고 Frebel 박사는 설명했습니다.

"그러나 새로운 2세대 별은 최초의 별이 얼마나 활동적이었는지에 대한 과학자들의 이해를 바꿀 수 있습니다."

SM0313은 철 함량이 매우 낮고 탄소 함량이 상대적으로 높기 때문에 연구팀은 대안 시나리오를 구상하고 있습니다. 이 별은 에너지가 낮은 1세대 별에서 폭발하여 외부 층의 내용물을 밀어냈지만 충분히 강하지는 않았습니다. 내부 층에서 철과 같은 화학 물질을 방출합니다.

생성된 가스 구름(탄소 함량은 높고 철 함량은 낮음)은 결국 합쳐져 SM0313을 형성합니다.

켈러 박사는 “첫 번째 별의 화학적 지문을 발견했다고 명확하게 말할 수 있었던 것은 이번이 처음”이라고 말했다.

“이것은 최초의 스타가 어땠는지 이해하는 첫 번째 단계 중 하나입니다. 이 별이 우리가 할 수 있었던 것은 첫 번째 별의 지문을 기록하는 것입니다.”

SM0313의 구성은 그것이 우리 태양의 60배 질량을 가진 1세대 별 이후에 형성되었음을 보여줍니다.

켈러 박사는 “태양과 같은 별을 만들기 위해서는 빅뱅에서 수소와 헬륨의 기본 성분을 취하고 지구 질량의 약 1,000배에 해당하는 엄청난 양의 철을 추가해야 한다”고 말했다.

그는 다음과 같이 덧붙였다. 그러나 고대 별은 탄소와 마그네슘과 같은 가벼운 원소로 오염된 흔적을 보여주고 철로 인해 오염된 흔적은 없습니다.”

"이것은 원시 별의 초신성 폭발이 놀라울 정도로 낮은 에너지였음을 나타냅니다. 태고의 별을 분해하기에 충분했지만 철과 같은 거의 모든 무거운 원소는 폭발의 중심에서 형성된 블랙홀에 의해 소비되었습니다."

SM0313의 발견은 천문학자들에게 우주가 초기에 어떠했는지에 대한 더 명확한 아이디어를 제공합니다.

S.C. Keller et al. 별 SMSS J031300.36−670839.3에 있는 금속의 원천인 단일 저에너지, 철이 부족한 초신성. 자연, 2014년 2월 9일 온라인 게시 doi: 10.1038/nature12990


우주의 아주 오래된 별 - 천문학

에드윈 허블(Edwin Hubble)은 은하를 모양에 따라 세 가지 기본 그룹(타원, 나선, 불규칙)으로 나누었습니다. 타원형은 매끄럽고 둥글거나 타원형이고, 나선은 원반에 나선 패턴이 있는 평평하고, 불규칙한 것은 별과 가스가 무작위 패치로 있습니다. 대부분의 은하는 작고 희미하여 밝은 은하만 먼 거리에서 볼 수 있습니다. 이 장엄한 은하는 타원형이나 나선형인 경향이 있어 천문학 교과서에 자주 등장한다.

1936년에 허블은 이 그룹들을 소리굽쇠처럼 보이는 두 갈래의 시퀀스에 넣었습니다. 왜냐하면 그는 은하들이 타원으로 시작해서 나선으로, 그리고 나서 불규칙으로 바뀌었다고 생각했기 때문입니다. 이 시나리오에서 은하는 두 가지 경로 중 하나를 선택할 수 있습니다. 그것은 위쪽 갈래를 취하고 팔이 은하 중심에서 바로 나오는 규칙적인 나선이 될 수도 있고, 아래쪽 갈래를 취하여 가두어 버린 가스 막대의 끝에서 시작하여 중심을 통과하는 별과 팔로 나선형입니다. 타원형은 얼마나 둥근지에 따라 세분화되고 나선은 팔이 얼마나 느슨하고 핵이 얼마나 큰지에 따라 세분화됩니다.

천문학자들은 이제 각 유형의 은하에는 아주 오래된 별이 있기 때문에 이것이 진화적 순서가 아니라는 것을 알고 있습니다. 모든 은하계에서 가장 오래된 별의 나이는 모두 약 130억 년입니다. 이것은 나선이 나선으로 형성되고, 타원형이 타원으로 형성되고, 불규칙한 것이 불규칙하게 형성됨을 의미합니다. 그러나 ``소리굽쇠'' 다이어그램은 그 편리함 때문에 은하를 분류하는 데 여전히 사용됩니다.

타원 은하는 평면도에 따라 하위 분류됩니다. 소리굽쇠 도표에서 ``E'' 옆에 있는 숫자 = 10×(가장 큰 지름 - 가장 작은 지름) / (가장 큰 지름), 따라서 E7 은하는 E0 은하보다 더 평평합니다. 평평한 모양은 회전하는 평평한 모양 때문이 아니라 궤도의 방향과 별 속도의 분포 때문입니다. 대부분의 타원형은 작고 희미합니다. 왜소타원은하가 우주에서 가장 흔한 유형일 수 있습니다(또는 왜소 불규칙은하일 수도 있음). "왜성 구상체"로 분류되는 작은 은하는 대부분의 왜소타원체보다 훨씬 희미하지만 왜소타원체는 왜소타원체를 더 작은 크기로 확장한 것일 수 있으며 별 수백 개에 불과할 수 있습니다. 타원은하의 예로는 M32(안드로메다 은하 옆에 있는 E2 왜소한 타원형)와 M87(처녀자리 은하단의 중심에 있는 거대한 타원은하)이 있습니다. 아래 이미지 시퀀스는 왼쪽 상단에서 시작하여 시계 방향으로 이동합니다. Messier 32(안드로메다 은하의 E2 위성), Messier 87(처녀자리 성단의 중심에 있는 거대한 타원형), 사자자리 I(=UGC 5470, Local에서 E3 왜소타원형) 그룹), Messier 110 (안드로메다 은하의 또 다른 위성, E6 유형)


우주는 별 만들기가 거의 완료되었습니다.

현재 별 형성은 110억 년 전 최고조에 비해 30배나 낮습니다.

Like many of the most famous objects in the sky, globular cluster Messier 10 was of little interest to its discoverer: Charles Messier, the 18th century French astronomer, catalogued over 100 galaxies and clusters, but was primarily interested in comets. Through the telescopes available at the time, comets, nebulae, globular clusters and galaxies appeared just as faint, diffuse blobs and could easily be confused for one another. Only by carefully observing their motion — or lack of it — were astronomers able to distinguish them: comets move slowly relative to the stars in the background, while other more distant astronomical objects do not move at all. Messier’s decision to catalogue all the objects that he could find and that were not comets, was a pragmatic solution which would have a huge impact on astronomy. His catalogue of just over 100 objects includes many of the most famous objects in the night sky. Messier 10, seen here in an image from the NASA/ESA Hubble Space Telescope, is one of them. Messier described it in the very first edition of his catalogue, which was published in 1774 and included the first 45 objects he identified. Messier 10 is a ball of stars that lies about 15 000 light-years from Earth, in the constellation of Ophiuchus (The Serpent Bearer). Approximately 80 light-years across, it should therefore appear about two thirds the size of the Moon in the night sky. However, its outer regions are extremely diffuse, and even the comparatively bright core is too dim to see with the naked eye. Hubble, which has no problems seeing faint objects, has observed the brightest part of the centre of the cluster in this image, a region which is about 13 light-years across. This image is made up of observations made in visible and infrared light using Hubble’s Advanced Camera for Surveys. The observations were carried out as part of a major Hubble survey of globular clusters in the Milky Way. A version of this image was entered into the Hubble’s Hidden Treasures Image Processing Competition by contestant flashenthunder. Hidden Treasures is an initiative to invite astronomy enthusiasts to search the Hubble archive for stunning images that have never been seen by the general public. The competition has now closed and the results will be published soon.

In its youth, the universe was a roiling soup of star ingredients, with new stars forming rapidly. But now it’s much quieter, and things are not expected to get more exciting anytime soon, astronomers say. For the first time, astronomers have figured out the universe’s star-birth rate, and found that today, it’s 30 times lower than its likely peak some 11 billion years ago. As a result, all of the future stars may be no more than a 5 percent increase above what we’ve got now.

Astronomers figured this out by taking snapshots of the universe at 2, 4, 6 and 9 billion years of age. (It’s 13.7 billion years old now.) The results show a clear decline in star-forming activity. A team led by David Sobral at Leiden Observatory studied the universe’s hydrogen-alpha emission line, which is a reliable indicator of star formation. They used Japan’s Subaru Telescope and the United Kingdom Infrared Telescope (UKIRT) on Mauna Kea in Hawaii, and the Very Large Telescope in Chile, covering a huge portion of the sky.

The team’s observing area encompassed the largest sky samples ever, more than 10 times larger than any previous samples. Observing the cosmos at different ages–so at different distances–with the same observational technique provides an apples-to-apples comparison.

It turns out that half the stars in existence now formed more than 9 billion years ago, and it took just 2 billion years to form all of them. The other half took almost five times as long to produce. If this trend continues, the universe will only get 5 percent more stars, even if we wait forever, the scientists say.

“We are clearly living in a universe dominated by old stars. All of the action in the universe occurred billions of years ago,” Sobral said in a statement.


Astronomers spy a Milky Way–like galaxy in very early universe

Astronomers imagine the early universe as a wild and lawless place, with chaotic fledgling galaxies full of swirling gases and frantic star formation. So an image released today comes as a surprise: a young galaxy, spied when the universe was just 10% of its current age, that looks remarkably like our calm and well-ordered Milky Way.

It’s not easy to make out galactic features across 12 billion light-years of space. That’s even true for the supersensitive Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), 66 radio telescopes high in the Chilean Andes that work together as a single instrument. But a team of astronomers used archival data gathered by ALMA in 2017 to take a look at a distant galaxy called SPT–SJ041839–4751.9, or just SPT0418–47 to friends, at a young age, 1.4 billion years after the big bang.

SPT0418–47 happens to have another galaxy in direct line of sight between it and Earth. The mass of that closer galaxy acts as a gravitational lens, bending SPT0418–47’s rays toward Earth so that ALMA can get a better image. That lensed image appears at first sight as a ring of fire (pictured). But the astronomers used computer modeling to reconstruct what SPT0418–47 really looks like. Reporting today in Nature , they reveal it has a rotating disk and a bulge around its center just like the Milky Way. Such features were thought to form much later in galactic evolution.

This and similar discoveries are pushing astronomers to look again at how galaxies can have evolved to an apparently mature stage in such a short time.

Daniel Clery

Daniel is 과학’s senior correspondent in the United Kingdom, covering astronomy, physics, and energy stories as well as European policy.


비디오보기: მოესწრება თუ არა კაცობრიობა მზის აფეთქებას? (할 수있다 2022).


코멘트:

  1. Sariyah

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