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고대 가스 구름은 첫 번째 별이 매우 빠르게 형성되었음을 보여줍니다-Phys.org

천문학 자들은 빅뱅 (우주 현재 시대의 1/14) 이후에 8 억 5 천만에 달하는 것으로 알려진 가장 먼 퀘이사 중 하나에서 깨끗한 가스 구름을 발견했습니다. 가스 구름은 배경 퀘이사에서 빛의 일부를 흡수하여 천문학 자들이 화학 성분을 연구 할 수 있도록하는 시그니처를 남깁니다. 이것은 천문학 자들이 현재까지 금속성을 측정 할 수있는 가장 먼 가스 구름입니다. 이 시스템은 가스 구름에서 가장 적은 양의 금속 중 하나를 가지고 있지만 화학 원소의 비율은 여전히 ​​진화 된 시스템에서 관찰되는 것과 유사합니다. 크레딧 : Max Planck Society              막스 플랑크 천문학 연구소의 에두아르도 바나 도스가 이끄는 천문학 자들은 빅뱅 이후 약 8 억 8 천만 년 전의 은하와 별 형성의 초기 단계에 대한 정보를 담고있는 가스 구름을 발견했습니다. 구름은 멀리 떨어진 퀘이사를 관찰하는 동안 무의식적으로 발견되었으며, 천문학 자들은 현대의 왜소 은하의 선구자에게서 기대하는 특성을 가지고 있습니다. 상대적 풍부에 관해서는, 구름의 화학은 놀랍도록 현대적이며, 우주에서 첫 번째 별이 빅뱅 이후 매우 빠르게 형성되었음을 보여줍니다. 결과는 천체 물리 저널에 발표되었습니다.                                                       천문학 자들은 먼 물체를 볼 때 반드시 시간을 거슬러 올라갑니다. Baados 등이 발견 한 가스 구름. 빛이 우리에게 도달하는데 거의 130 억 년이 걸렸습니다. 반대로, 우리에게 도달하는 빛은 이제 빅뱅 이후 약 850 억 년이 넘지 않은 약 130 억 년 전에 가스 구름이 어떻게 보였는지를 알려줍니다. 천문학 자들에게 이것은 매우 흥미로운 신기원입니다. 빅뱅 이후 첫 수억 년 동안 첫 번째 별과 은하가 형성되었지만 그 복잡한 진화의 세부 사항은 여전히 ​​알려져 있지 않습니다. 이 매우 먼 가스 구름은 우연한 발견이었습니다. 카나 기 과학 연구소의 Baados와 그의 동료들은 Chiara Mazzucchelli가 Ph의 일환으로 준비한 가장 먼 퀘이사 15 개 (z.6.5)를 조사한 결과 몇 개의 퀘이사를 추적했다. .디. 막스 플랑크 천문 연구소에서 연구. 처음에 연구원들은 퀘이사 P183 + 05가 다소 특이한 스펙트럼을 가지고 있다고 언급했습니다. 그러나 칠레의 라스 캄파 나스 천문대 (Las Campanas Observatory)에있는 마젤란 망원경 (Magellan Telescopes)으로 얻은 자세한 스펙트럼을 분석했을 때, 그는 다른 일이 있다는 것을 인식했다. 이상한 스펙트럼 특징은 가스 구름의 흔적에 매우 가깝다. 가장 멀리 떨어진 가스 구름 천문학 자 중 한 곳은 아직 식별 할 수 없었습니다. 먼 퀘이사에 의해 점화 퀘이사는 먼 은하의 매우 밝은 활성 핵입니다. 광도의 원동력은 은하의 중심 초 거대 블랙홀입니다. 블랙홀 주위로 소용돌이 치는 물질 (들어 오기 전에)은 수십만도에 이르는 온도까지 가열되어 엄청난 양의 방사선을 방출합니다. 이것은 천문학 자들이 흡수에서 수소와 다른 화학 원소를 감지하기 위해 배경 소스로 퀘이사를 사용할 수있게한다 : 가스 구름이 관찰자와 먼 퀘이사 사이에 직접 있다면, 퀘이사의 빛의 일부가 흡수 될 것이다.                                                                                      천문학 자들은 퀘이사의 스펙트럼, 즉 퀘이사의 빛이 다른 파장 영역으로 무지개처럼 분해됨을 연구함으로써이 흡수를 감지 할 수 있습니다. 흡수 패턴에는 가스 구름의 화학 성분, 온도, 밀도 및 심지어 우리와 (및 퀘이사)의 구름 거리에 대한 정보가 포함됩니다. 그 뒤에는 각 화학 원소가 스펙트럼 선의 "지문"을 가지고 있는데, 그 원소의 원자가 특히 빛을 잘 방출하거나 흡수 할 수있는 좁은 파장 영역이 있습니다. 특징적인 지문의 존재는 특정 화학 원소의 존재와 풍부함을 나타냅니다. 그들이 찾고 있던 구름이 아닌 가스 구름의 스펙트럼에서 연구자들은 구름의 거리를 즉시 알 수 있었고, 최초의 10 억 년의 우주 역사를 되돌아보고 있었다. 그들은 또한 탄소, 산소, 철 및 마그네슘을 포함한 여러 가지 화학 원소를 발견했습니다. 그러나이 원소들의 양은 우리 태양의 대기 중 풍부도의 약 1/800 배로 작습니다. 천문학 자들은 요약하면 헬륨보다 무거운 모든 원소를 "금속"이라고 부릅니다. 이 측정은 가스 구름을 우주에서 알려진 가장 빈약 한 (그리고 먼) 시스템 중 하나로 만듭니다. 새로운 연구의 공동 저자 인 카네기 과학 연구소의 마이클 로크 (Michael Rauch)는 다음과 같이 말합니다. "빅뱅 이후 약 8 억 8 천만 년 전에 그러한 깨끗한 가스를보고 있다고 확신 한 후 우리는이 시스템이 여전히 최초의 별들에 의해 생성 된 화학적 특징을 유지합니다. " 소위 "인구 III"별이라는이 1 세대를 찾는 것이 우주의 역사를 재구성하는 데 가장 중요한 목표 중 하나입니다. 후기 우주에서, 수소보다 무거운 화학 원소는 가스 구름이 붕괴되어 별을 형성하게하는 데 중요한 역할을합니다. 그러나 탄소와 같은 화학 원소는 별 자체로 생성되어 초신성 폭발로 우주로 빠져 들었습니다. 첫 번째 별의 경우, 빅뱅 단계 직후에 수소와 헬륨 원자 만 있었기 때문에 화학 촉진제가 단순히 거기에 없었을 것입니다. 이것이 첫 번째 별이 모든 이후의 별과 근본적으로 다른 이유입니다. 분석 결과, 구름의 화학적 구성은 화학적으로 원시적이지 않았지만, 상대적 풍부는 오늘날의 은하계 구름 사이에서 관찰되는 화학적 풍부와 놀랍게도 유사했다. 더 무거운 원소의 풍부함의 비율은 현대 우주의 비율에 매우 가깝습니다. 초기 우주에있는이 가스 구름은 이미 현대의 상대적 화학 풍부가있는 금속을 포함하고 있다는 사실은 1 세대 별 형성에 주요 과제를 제기합니다. 너무 많은 별, 너무 적은 시간 이 연구는이 시스템에서 첫 번째 별의 형성이 훨씬 더 일찍 시작되었다는 것을 암시한다. 첫 번째 별에서 기대되는 화학 수율은 적어도 하나 이상의 별의 폭발로 이미 지워졌다. 특정한 시간 제약은 Ia 형의 초신성, 관측 된 상대 존재비를 가진 금속을 생성하는 데 필요한 우주 폭발에서 비롯됩니다. 그러한 초신성은 일반적으로 발생하는데 약 10 억 년이 필요하며, 이는 최초의 별이 어떻게 형성되는지에 대한 모든 시나리오에 심각한 제약을가합니다. 천문학 자들은이 초기 구름을 발견 했으므로 체계적으로 추가 예를 찾고 있습니다. 에두아르도 바아 도스 (Eduardo Ba.ados)는“우주 역사 초기에 금속성 및 화학적 풍부도를 측정 할 수 있다는 것은 매우 신나는 일이지만, 만약 우리가 첫 번째 별의 시그니처를 식별하려면 우주 역사 초기에도 조사해야합니다. 훨씬 더 먼 가스 구름을 발견하여 첫 번째 별이 어떻게 태어 났는지 이해하는 데 도움이 될 것이라고 낙관적입니다. " 여기에 설명 된 결과는 천체 물리학 저널의 Baados et al., "redshift 6.4에서 금속이 약한 감쇠 Ly 시스템"으로 출판되었다.                                                                                                                                                                   추가 정보: Eduardo Banados, et al. 적색 편이에서 금속이 약한 감쇠 된 Ly- 알파 시스템 6.4. arXiv : 1903.06186v1 [astro-ph.GA] : arxiv.org/abs/1903.06186                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   소환:                                                  고대 가스 구름은 첫 번째 별이 매우 빠르게 형성되었음을 보여줍니다 (2019 년 11 월 1 일)                                                  2019 년 11 월 1 일에 확인 함                                                  https://phys.org/news/2019-11-ancient-gas-cloud-stars-quickly.html에서                                                                                                                                       이 문서는 저작권의 보호를받습니다. 사적 연구 나 연구 목적을위한 공정 거래와는 별도로,                                             서면 허가없이 일부를 복제 할 수 있습니다. 내용은 정보 목적으로 만 제공됩니다.                                                                                                                                더 읽어보기



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