최근 연구는 국부 초은하단에 있는 은하의 독특한 분포에 대한 새로운 이해를 제공합니다. 고급 Sibelius 시뮬레이션을 사용한 이 연구는 은하 초평면 내부와 외부의 서로 다른 환경 조건으로 인해 은하 유형이 자연스럽게 분리된다는 것을 보여줍니다. 암흑 물질의 표준 모델을 확증하는 이 발견은 우주론적 이상 현상에 대한 이전 가정에 도전하고 은하 진화에 대한 우리의 이해에 크게 기여합니다. 신용: SciTechDaily.com
왜 초대질량 은하 평면은 대부분 한 가지 유형의 은하로 채워져 있습니까? 이 오랜 천문학적 미스터리가 마침내 풀릴 수 있습니다.
그만큼 은하수 우리 우주의 집인 은하계는 국부초은하단(Local Supercluster)으로 알려진 광대한 지역 내에 있습니다. 이 거대한 구조에는 많은 거대한 은하단과 많은 개별 은하가 포함되어 있습니다. 초은하단은 팬케이크 같은 형태를 갖고 있으며 너비가 거의 10억 광년에 달해 은하계 최고 수준이라는 칭호를 얻었습니다.
우주의 대부분의 은하는 두 가지 범주로 분류됩니다. 첫째, 대부분 오래된 별들로 구성되어 있고 일반적으로 매우 거대한 중앙 블랙홀을 포함하는 타원 은하, 둘째, 은하계와 유사한 나선 구조를 갖는 활동적인 별 형성 원반 은하 방법. 행동 양식. 두 유형의 은하 모두 국부초은하에서도 발견되지만 초은하 평면에는 밝은 타원은하가 가득하지만 밝은 원반은하는 눈에 띄게 존재하지 않습니다.
우주 변칙은 우주론의 표준 모델에 도전한다
1960년대부터 알려진 국지 우주의 은하의 이상한 분리는 저명한 우주학자이자 2019년 노벨상 수상자인 짐 피블스(Jim Peebles)가 최근 편찬한 “우주 변칙” 목록에 두드러지게 등장합니다.
이제 헬싱키 대학 천체물리학자인 틸 사왈라(Till Sawalla)와 피터 요한슨(Peter Johansson)이 이끄는 국제팀이 이에 대한 설명을 찾은 것으로 보입니다. 에 게재된 기사에서 자연 천문학이는 은하 초평면 내부와 외부에서 발견되는 다양한 환경으로 인해 타원 은하와 원반 은하의 다양한 분포가 자연스럽게 발생하는 방식을 보여줍니다.
사진의 적도에 위치한 초은하 평면에서 은하들은 빈번한 상호작용과 합병을 경험하며, 이로 인해 거대한 타원 은하가 형성됩니다. 대조적으로, 평면에서 멀리 떨어진 은하들은 상대적으로 고립되어 진화하여 원반과 같은 구조를 유지할 수 있습니다. 크레딧: 심지어 Swala
“초거대 은하 평면에서 발견되는 조밀한 은하단에서 은하들은 빈번한 상호 작용과 합병을 경험하여 타원 은하의 형성과 초대질량 블랙홀의 성장으로 이어집니다. 대조적으로, 평면에서 멀어지면 은하들은 상대적으로 고립되어 진화할 수 있습니다. 나선형 구조를 유지하는 데 도움이 됩니다.
연구팀은 연구에서 초기 우주부터 현재까지 138억년에 걸쳐 우주의 진화를 추적하는 시벨리우스 시뮬레이션(국소 메타우주 시뮬레이션)을 사용했다. 이는 영국의 슈퍼컴퓨터와 핀란드의 CSC Mahti 슈퍼컴퓨터에서 실행되었습니다.
우주론의 의미와 미래 방향
대부분의 유사한 시뮬레이션은 관측과 직접 비교할 수 없는 우주의 무작위 패치를 고려하는 반면, Sibelius의 시뮬레이션은 지역 초은하단을 포함하여 관측된 구조를 정확하게 재현하는 것을 목표로 합니다. 최종 시뮬레이션 결과는 관찰과 매우 잘 일치합니다.
“우연히 나는 지난 12월 짐 피블스(Jim Peebles)를 기리는 심포지엄에 초대받았는데, 그곳에서 그는 강의에서 문제를 제시했습니다. Till Soala는 “우리가 답을 포함할 수 있는 시뮬레이션을 이미 완료했다는 것을 깨달았습니다.”라고 말합니다. “우리의 연구는 알려진 은하 진화 메커니즘이 이 독특한 우주 환경에서도 작동한다는 것을 보여줍니다.”
물리학과 옆에 있는 헬싱키 대학의 Kumbulla 캠퍼스에는 지역 거대 은하단의 은하 분포를 보여주는 대형 조각품이 있습니다. 이 새로운 연구의 공동저자 중 한 명인 영국의 우주학자 카를로스 프렌크(Carlos Frenk)가 20년 전에 그것들을 발견했습니다. Frink는 새로운 결과에 대해 “국소 초은하단에 있는 은하의 분포는 정말 흥미롭습니다.”라고 말합니다. “그러나 그것은 변칙적이지 않습니다. 우리의 결과는 암흑 물질의 표준 모델이 우주에서 가장 놀라운 구조를 생성할 수 있음을 보여줍니다.”
참고: Till Sawalla, Carlos Frink, Jens Jaschi, Peter H. Johansson 및 Guillem Lavaux의 “ΛCDM 예측에 따른 국부 초은하 전체에 걸친 타원 은하와 원반 은하의 뚜렷한 분포”, 2023년 11월 20일, 자연 천문학.
도이: 10.1038/s41550-023-02130-6
