(MIT astronomers discovered three of the oldest stars in the universe, and they live in our own galactic neighborhood. The stars are in the Milky Way's "halo"—the cloud of stars that envelopes the main galactic disk—and they appear to have formed between 12 and 13 billion years ago, when the very first galaxies were taking shape. Credit: Serge Brunier; NASA)
MIT의 과학자들이 우리 은하 주변의 희박한 물질의 모임인 은하 헤일로에서 과거 다른 은하의 잔재인 우주 극초기의 별을 발견했습니다.
MIT의 천체물리학자인 안나 프레벨 Anna Frebel이 2022년에 개설한 가을 학기에 등록한 대학원생들은 프레벨 교수가 수년 간 수집한 6.5m 구경 마젤란 클레이 망원경 (Magellan-Clay telescope) 데이터에서 아주 오래된 별을 찾는 연구를 진행했습니다.
연구팀이 찾는 별은 수소와 헬륨의 양은 많고 스트론튬이나 바륨은 극히 희박한 별이었습니다. 우주 초기에는 이런 무거운 원소가 적었습니다. 연구팀은 은하 헤일로에서 이런 별 세 개를 찾아냈습니다.
이 별들은 나이가 무려 120억년에서 130억년 사이로 빅뱅 직후 만들어진 별은 아니지만, 그 다음으로 오래된 별이라고 할 수 있습니다. 이런 별들이 은하 헤일로에서 포착된 데는 그럴 만한 이유가 있습니다.
세 별의 궤도를 확인한 연구팀는 이 별들이 은하계의 다른 별처럼 은하 중심 주변으로 공전하는 것이 아니라 엉뚱한 방향으로 진행하는 역행성 운동 (retrograde motion)을 보인다는 사실을 알아냈습니다.
별의 위치와 이동 방향을 생각할 때 이 별들은 우리 은하에서 기원한 별이 아니라 작은 왜소 은하에서 기원한 별이 은하가 흡수될 때 외곽에 남아 현재의 모습이 된 것으로 보입니다.
연구팀은 이 별들이 고대 왜소 은하의 잔재라고 생각하고 이 별들의 특징과 비슷한 별들을 추가로 연구하고 있습니다. 이들은 오래 전 우리 은하에 흡수되어 사라진 것으로 보이지만, 이렇게 남긴 흔적을 통해 어떤 은하였는지를 이해하는 단서를 찾을 수 있을 것으로 보입니다.
참고
https://phys.org/news/2024-05-stars-circling-milky-halo-billion.html
Hillary Diane Andales et al, The oldest stars with low neutron-capture element abundances and origins in ancient dwarf galaxies, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2024). DOI: 10.1093/mnras/stae670
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