NASA 천문학자들은 빅뱅 이후 불과 650억 천만 년 후인 우주의 시작에서 과거를 들여다보고 상호 작용하는 개의 은하가 어떻게 원형 클러스터를 형성하는지 확인했습니다.
현재 이 원시은하단은 과학자들에 의해 그 존재가 확인된 가장 먼 은하단입니다. 시뮬레이션은 이 시스템이 우리 은하보다 100배 이상 더 큰 우주에서 가장 크고 가장 오래된 알려진 은하단 중 하나로 성장할 것임을 보여줍니다.
연구 결과를 설명하는 기사가 The Astrophysical Journal Letters에 게재되었습니다. 주 저자는 California Institute of Technology의 IPAC Astronomy Center 연구원인 Takahiro Morishita입니다.
개의 은하가 NASA의 허블 우주 망원경을 사용하여 처음 발견되었습니다. 그러나 모든 은하가 같은 시선을 따라 관찰되었지만 허블은 은하가 서로 얼마나 멀리 떨어져 있는지 정확히 결정할 만큼 민감하지 않았습니다.
NASA의 JWST(James Webb Space Telescope)를 사용하여 팀은 적색편이라는 속성을 측정하여 지구에서 개 은하 각각까지의 거리를 정확하게 측정할 수 있었습니다. 적색편이는 은하가 지구에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 측정한 것입니다. 은하가 멀어질수록 적색편이가 커집니다.
우리 우주의 팽창으로 인해, 구급차가 당신에게서 멀어짐에 따라 당신을 지나는 구급차 사이렌의 음파가 더 길고 낮은 주파수로 이동하는 것처럼, 은하계에서 나오는 빛은 거리에 따라 더 길고 "더 붉은" 파장으로 이동합니다.
은하의 적색편이를 연구하기 위해 천문학자들은 스펙트럼(은하에서 방출되는 파장의 무지개)을 기록하고 수소 및 헬륨과 같은 분자의 알려진 서명을 찾습니다. 이러한 파장은 거리가 증가함에 따라 이동하거나 붉어집니다.
놀랍게도 각각의 은하는 적색편이 7,88로 지구로부터 13억 광년(참고로 9,4광년, 빛이 년 동안 가는 거리, 조억km) 떨어져 있어 모두 밀집해 있음을 알 수 있다. Sculptor 별자리에 위치한 이 시스템은 현재까지 분광학적으로 확인된 가장 먼 프로토클러스터입니다.
이 은하에서 나오는 빛은 수십억 년 동안 망원경으로 이동해 왔기 때문에 천문학자들은 우주가 탄생한 지 불과 수억 년이 지난 아주 오래 전에 존재했던 것처럼 은하를 봅니다. 당시의 크기를 감안할 때, 이들은 가장 초기에 형성된 은하 중 하나일 수 있습니다. 현재 존재하는 성단을 볼 수는 없지만 수치 시뮬레이션을 통해 현재 우주에서 가장 큰 성단 중 하나일 수 있음을 알 수 있습니다.
과학자들은 이러한 성질의 클러스터가 매우 드물고 감지하기 어렵다고 말합니다. Morishita는 "JWST에서 이와 같은 또 다른 특별한 시스템을 찾을 가능성은 거의 없습니다."라고 말합니다. "JWST가 하늘의 상대적으로 작은 영역을 본다는 점을 감안할 때 더 큰 그림을 볼 수 있는 망원경이 필요합니다."
향후 2027년 동안 100년 초에 발사될 것으로 예상되는 미래의 NASA 천문대인 로마 낸시 그레이스 우주 망원경(Rome Nancy Grace Space Telescope)에 의해 유사한 발견이 가능해질 것입니다. 넓은 지역을 조사하는 능력은 JWST보다 배 이상 더 커질 것이며, 이번 연구에서 발견된 것과 같은 초기 우주에서 은하단을 더 쉽게 식별할 수 있을 것입니다.
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