기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 571 - 가스 속에서 생성되는 초기 은하를 확인하다



(This rendering shows a snapshot from a cosmological simulation of a Lyman-alpha Blob similar to LAB-1. This simulation tracks the evolution of gas and dark matter using one of the latest models for galaxy formation running on the NASA Pleiades supercomputer. This view shows the distribution of gas within the dark matter halo, color coded so that cold gas (mainly neutral hydrogen) appears red and hot gas appears white. Embedded at the center of this system are two strongly star-forming galaxies, but these are surrounded by hot gas and many smaller satellite galaxies that appear as small red clumps of gas here. Lyman-alpha photons escape from the central galaxies and scatter off the cold gas associated with these satellites to give rise to an extended Lyman-alpha Blob. Credit: J.Geach/D.Narayanan/R.Crain)


 Lyman-alpha Blobs (LABs)이라고 불리는 거대 가스는 천문학자들에게 미스터리 가운데 하나였습니다. 수십만 광년 너비에 거대 가스로 우주 초기에 존재했던 이 물질들은 아마도 은하 형성의 단계를 보여주는 것 같았지만, 너무 먼 거리 때문에 관측에 어려움이 존재했습니다. 


 최근 국제 천문학자팀은 가장 큰 LAB인 SSA22-Lyman-alpha blob 1 혹은 LAB-1을 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA로 관측했습니다. 115억 광년 떨어진 가스 구름에 대한 가장 정밀한 관측 결과 이 가스가 우리 은하의 100배 이상 속도로 새로운 별을 형성하고 있으며 그 안에는 새롭게 형성되는 은하가 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 


 관측 데이터에 대한 해석과 컴퓨터 시뮬레이션 결과 (Feedback in Realistic Environments (FIRE)라는 시뮬레이션 프로그램과 나사의 플레이아데스 슈퍼 컴퓨터를 사용), 그리고 지상의 대형 망원경 관측 결과는 우주 초기의 가스에서 은하가 형성되는 과정에 대한 정보를 제공했습니다. 새롭게 생성된 별들과 가스의 상호 작용은 강력한 라이만 알파선 (Lyman-alpha)이 나타나는 거대 가스 성운을 만들었던 것입니다. 


(This diagram explains how a Lyman-alpha Blob, one of the largest and brightest objects in the Universe, shines. Credit: ESO/J. Geach


 우주 초기 은하의 형성은 거리와 관측 한계로 인해서 아직도 모르는 부분이 많습니다. 이번 발견은 여러 은하가 거대한 가스 구름의 중심에서 자라난다는 것을 보여줬습니다. 중심부의 거대 은하는 타원 은하로 성장하면서 진화하게 될 것입니다. 주변의 작은 위성은하는 위성은하가 되거나 혹은 흡수되는 운명을 맞이할 것입니다. 


 비록 지금은 가스가 대부분이지만, 미래에는 이 은하들 역시 우리 은하처럼 진화할 것입니다. 여기에는 태양같은 별과 지구 같은 행성이 무수히 많이 존재할 것입니다. 어쩌면 여기에 지적 외계인이 있다면 우리 은하의 초기 모습을 보고 같은 연구를 진행할지도 모르는 일이죠. 


 참고 


Alma Observations of Lyman-α Blob 1: Halo Sub-Structure Illuminated From Within. arxiv.org/pdf/1608.02941v1.pdf 

댓글

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...