1주일 후, 천문학자들은 더 깊은 시간의 은하를 발견했습니다.

Webb Space Telescope의 데이터는 지난 몇 주 동안만 천문학자들의 손에 들어갔지만 그들은 이것을 몇 년 동안 기다려왔고 분석이 제자리에 있는 것처럼 보입니다. 새로운 발견이 우리 우주를 생성한 빅뱅에 훨씬 더 가깝게 형성된 물체를 발견함에 따라 그 결과는 시간을 거슬러 올라가는 경주와 같았습니다. 지난주, 이 검색 중 하나 빅뱅 후 4억 년이 채 되지 않아 존재했던 은하가 나타났습니다. 이번 주, 새로운 분석은 우주가 출현한 지 불과 2억 3,300만 년 후에 나타난 은하를 밝혀냈습니다.

이 발견은 더 일반적인 질문에 답하기 위해 고안된 작업의 행복한 부산물입니다. 빅뱅 이후 다른 시점에서 볼 수 있는 은하의 수는 몇 개입니까?

시간을 거슬러

지난 주에 보고한 바와 같이 초기 우주는 수소를 이온화하는 데 필요한 것보다 더 많은 에너지를 전달하는 모든 파장의 빛에 불투명했습니다. 이 에너지는 스펙트럼의 자외선 부분에 있지만 우주의 130억년 팽창으로 인한 적색 편이로 인해 이 차단점이 스펙트럼의 적외선 부분으로 이동했습니다. 이 때부터 은하를 찾으려면 더 짧은 적외선 파장(빛이 한때 수소 컷오프 지점 위에 있었음을 의미)에서는 보이지 않지만 더 낮은 에너지 파장에서는 나타나는 물체를 찾아야 합니다.

적외선에서 보이지 않는 것과 보이는 것의 경계가 깊을수록 적색편이가 더 강해지고 물체는 더 멀리 떨어져 있습니다. 물체가 멀수록 빅뱅에 가까워진다.

이 은하에 대한 연구는 우리에게 각각의 특성에 대해 알려줄 수 있습니다. 그러나 많은 초기 은하 그룹을 식별하는 것은 그들이 얼마나 빨리 형성되었는지를 결정하고 우주 과거의 특정 시간에 발생한 은하 역학의 변화를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 보이는 물체의 주파수가 변하는 이러한 변화를 ‘광도 함수’라고 하며 초기 은하의 광도 함수를 설명하는 작업이 일부 수행되었습니다. 그러나 첫 번째 은하의 적외선 파장은 지구 대기에 흡수되므로 우주에서 촬영해야 합니다. 이것은 Webb Telescope의 설계 목표 중 하나였습니다.

이 새로운 연구는 빅뱅 직후(천문학적으로 말해서) 형성된 은하의 광도 기능을 조사하는 데 초점을 맞췄습니다. 그러나 초기 은하의 목록을 만들 때 연구자들은 지금까지 촬영된 가장 오래된 은하로 보이는 것을 발견했습니다.

직업 선택

연구자들은 서로 다른 시점에서 은하의 모습을 재구성하기 위해 두 가지 데이터 소스를 사용했습니다. 하나는 적외선 망원경(ESA의 망원경 풍경)와 스피처 우주 망원경은 둘 다 빅뱅 이후 약 6억 년 또는 그 이후에 현재 지구에 도달하는 빛을 생성했을 때 상대적으로 더 오래된 은하를 이미지화했습니다. 논문에서 분석된 데이터 세트를 포함하여 Webb에 의해 생성된 기타 내장 데이터 신고 그리고 촬영된 지역은 첫 공개 이미지 공개. 모든 경우에 연구자들은 동일한 것을 찾았습니다. 더 긴 적외선 파장에는 존재하지만 더 짧은 파장에는 없는 것입니다.

연구팀은 총 55개의 먼 은하를 식별했으며 그 중 44개는 이전에 관찰된 적이 없었다. 그 중 39개는 웹 데이터에서 가져왔으며 그 숫자에는 지난 주에 확인된 두 개의 고대 은하가 포함됩니다. 숫자는 하나 또는 두 개의 은하에만 기반을 두고 있기 때문에 더 높은 적색편이에 대해서는 특별히 정확하지 않습니다. 그러나 일반적으로 빅뱅 이후 수억 년 이내에 가시적인 물체가 급격한 변화나 절단 없이 점진적으로 감소하는 경향이 있습니다.

그러나 놀라운 사실은 매우 큰 적색편이(z = 16.7, 이것을 이해하는 사람들을 위해)에서 은하에 대한 데이터가 있다는 것입니다. 이것은 빅뱅 이후 2억 5000만 년이 채 되지 않은 시점에 해당합니다. 이 거리는 물체가 나타나는 첫 번째 파장 필터가 그곳에서 매우 불투명해 보이는 사실에 부분적으로 의존하며, 이는 필터가 허용하는 파장에서 희미함을 나타냅니다. 이는 수소 유도 광 차단이 필터 밴드의 가장자리 근처에 있음을 나타냅니다.

지난 주에 설명된 먼 은하와 마찬가지로 이 은하도 별 형태의 물질이 태양 10억 개에 해당하는 것으로 보입니다. 연구원들은 이 별이 빅뱅 이후 1억 2000만 년 전에 별을 형성하기 시작했을 수 있으며 2억 2000만 년 전에 분명히 그렇게 했을 것이라고 추정합니다.

연구자들은 이 새로운 은하는 이 새로운 은하는 진정한 발견이라고 확신합니다. “광범위한 연구 끝에 우리는 현재 새로운 적색편이 은하 외에 이 물체에 대한 합리적인 설명을 찾을 수 없습니다.” 그리고 이전의 은하계 발견에 대한 두 번째 독립적인 확인을 추가함으로써 그러한 발견에 대한 우리의 확신을 크게 높였습니다. 이 모든 것은 새로운 망원경이 최소한 초기 은하계의 관점에서 약속을 이행한다는 것을 암시합니다.

이제 가장 큰 문제는 우리가 이 초기 은하 내의 구조를 이미지화할 수 있는 지점까지 물체를 확대할 수 있는 높은 렌즈를 가진 영역을 목표로 할 때 무엇이 ​​나타날 것인가입니다. 이미 그렇게 했을 수도 있지만 arXiv 파일에 설명이 나타날 때까지 기다려야 합니다.

.arXiv 파일. 추상 번호: 2207.12356 (arXiv 소개).