샤크티(Shakti)와 시바(Shiva)를 만나보세요

천문학자들은 이 행성 중 두 개가 무엇일 수 있는지 확인했습니다. 은하수샤크티와 시바의 가장 오래된 구성 요소는 120억~130억년 전에 은하수의 초기 버전과 합쳐진 두 은하의 유적인 것으로 보이며, 이는 우리 은하의 초기 성장에 기여했습니다. 새로운 발견은 고고학자들이 오늘날 대도시로 성장한 초기 정착지의 흔적을 확인하는 것과 천문학적으로 동일합니다. 이를 위해서는 유럽 우주국의 Gaia 임무에서 얻은 약 600만 개의 별에 대한 데이터와 SDSS 조사의 측정값을 결합해야 했습니다. 결과는 다음과 같이 출판되었습니다. 천체 물리학 저널.

우리 모은하인 은하수의 초기 역사는 더 작은 은하계들과 결합하여 다소 큰 빌딩 블록을 만들어낸 것입니다. 이제 막스 플랑크 천문학 연구소의 카야티 말한(Khyati Malhan)과 한스-월터 렉스(Hans-Walter Rex)는 오늘날에도 여전히 그렇게 인식될 수 있는 가장 오래된 구성 요소 중 일부가 무엇인지 확인하는 데 성공했습니다. 은하. 은하수는 120억~130억년 전, 우주의 은하 형성 시대가 시작되는 시점에 발생했다.

천문학자들이 샤크티(Shakti)와 시바(Shiva)라고 명명한 구성 요소는 유럽 우주국(European Space Agency)의 가이아(Gaia) 천문학 위성의 데이터와 SDSS 조사 데이터를 결합하여 식별되었습니다. 천문학자들에게 그 결과는 오늘날 대도시로 발전한 초기 정착지의 흔적을 찾는 것과 같습니다.

다른 은하에서 온 별의 기원 추적

은하가 충돌하고 병합되면 여러 프로세스가 동시에 발생합니다. 각 은하계에는 자체 수소 가스 저장소가 있습니다. 충돌하면 이러한 수소 가스 구름이 불안정해지고 그 안에 많은 새로운 별이 형성됩니다. 물론, 다가오는 은하계에는 이미 자신만의 별이 있고, 합병 과정에서 은하계의 별들이 섞이게 될 것입니다. 장기적으로 그러한 “강착하는 별들”은 또한 새로 병합된 은하계의 일부 성단을 형성할 것입니다. 합병 과정이 완료되면 어떤 별이 이전 은하계에서 왔는지 확인하는 것이 무의미해 보일 수 있습니다. 그러나 실제로는 별의 혈통을 추적할 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다.

도움은 기본적인 물리학에서 나옵니다. 은하가 충돌하고 성단이 혼합될 때 대부분의 별은 자신이 시작된 은하의 속도 및 방향과 직접적으로 관련된 매우 기본적인 특성을 유지합니다. 합병 전 같은 은하계의 별들은 에너지와 물리학자들이 각운동량(궤도 운동 또는 회전과 관련된 운동량)이라고 부르는 것 모두에 대해 비슷한 값을 공유합니다. 은하의 중력장에서 움직이는 별의 경우 에너지와 각운동량은 모두 보존됩니다. 즉, 시간이 지나도 동일하게 유지됩니다. 유사하고 특이한 에너지 값과 각운동량을 가진 큰 별 무리를 찾아보세요. 그리고 핵융합 잔해를 발견할 가능성도 있습니다.

추가 지표가 식별에 도움이 될 수 있습니다. 더 최근에 형성된 별은 오래 전에 형성된 별보다 천문학자들이 “금속”이라고 부르는 더 무거운 원소를 포함하고 있습니다. 금속 함량(“금속성”)이 낮을수록 별이 더 일찍 형성됩니다. 130억년 전에 실제로 존재했던 별을 식별하려고 할 때 금속 함량이 매우 낮은 별(“금속 불량”)을 찾아야 합니다.

대규모 데이터 세트의 가상 화석

우리 은하계를 다른 은하계의 일부로 합류시킨 별들을 식별하는 것은 비교적 최근에야 가능해졌습니다. 이를 위해서는 대규모의 고품질 데이터 세트가 필요하며, 분석에는 조사 중인 객체의 클래스를 결정하기 위해 지능적인 방식으로 데이터를 선별하는 작업이 포함됩니다. 이러한 유형의 데이터 세트는 몇 년 동안만 사용 가능했습니다. ESA의 Gaia 천문학 위성은 은하 고고학을 위한 이러한 유형의 빅 데이터에 이상적인 데이터 세트를 제공합니다. 2013년에 시작된 이 데이터 세트는 지난 10년 동안 점점 더 정확한 데이터 세트를 생성해 왔으며, 현재 여기에는 우리 은하계 내 약 15억 개의 별의 위치, 위치 변화 및 거리가 포함됩니다.

가이아 데이터는 우리 은하의 항성 역학 연구에 혁명을 일으켰으며 이미 이전에 알려지지 않은 하부 구조의 발견으로 이어졌습니다. 여기에는 80억년에서 110억년 전 사이에 일어난 우리 은하계의 가장 최근 최대 합병의 잔재인 소위 가이아 엔셀라두스/소시지 흐름이 포함됩니다. 여기에는 또한 2022년에 확인된 두 개의 구조가 포함됩니다. Malhan과 동료가 확인한 폰투스 스트림(Pontus Stream)과 Rex와 동료가 확인한 은하수의 “가난한 오래된 핵심”입니다. 후자는 원시 은하수를 생성한 초기 합병 동안 새로 형성된 별 그룹이며 우리 은하의 중앙 지역에 계속 거주하고 있습니다.

샤크티와 시바의 효과

현재 연구에서 Malhan과 Rex는 Sloan Digital Sky Survey(DR17)의 자세한 항성 스펙트럼과 함께 Gaia 데이터를 사용했습니다. 후자는 별의 화학적 구성에 대한 자세한 정보를 제공합니다. “우리는 금속이 부족한 특정 집단의 별들이 에너지와 각운동량의 두 가지 특정 조합 주위에 모여 있다는 것을 관찰했습니다.”라고 Malhan은 말합니다.

해당 다이어그램에서도 볼 수 있는 “불쌍한 오래된 심장”과는 대조적으로, 같은 생각을 가진 두 성단은 은하수와 합쳐진 별도의 은하계의 일부인 성단과 일치하는 상대적으로 큰 각운동량을 가졌습니다. 도로. Malhan은 이 두 구조를 Shakti와 Shiva라고 명명했는데, 후자는 힌두교의 주요 신 중 하나이고 전자는 종종 Shiva의 배우자로 묘사되는 여성적인 우주 힘입니다.

이들의 에너지 및 각운동량 값은 물론, 일반적으로 “가난한 오래된 핵”과 동등한 낮은 금속성으로 인해 샤크티와 시바는 우리 은하계의 초기 조상 중 일부에게 좋은 후보가 됩니다. Rex는 “Shakti와 Shiva는 우리 은하계의 '불쌍한 심장'에 처음으로 추가된 것일 수 있으며, 이로 인해 은하계가 거대한 은하계로 성장하기 시작하게 될 것입니다.”라고 말합니다.

이미 진행 중이거나 향후 2년에 걸쳐 시작될 예정인 여러 조사는 천문학자들이 무엇에 대해 확고한 결정을 내릴 수 있도록 하는 스펙트럼(SDSS-V, 4MOST)과 정확한 거리(LSST/Rubin Observatory) 모두에 대한 추가 관련 데이터를 약속합니다. 샥티와 시바가 실제로 우리 은하의 가장 초기 선사 시대를 엿볼 수 있는지 여부는 아직 밝혀지지 않았습니다.

참조: Khayati Malhan과 Hans-Walter Rex가 쓴 “Shiva and Shakti: 내부 은하계의 원시은하 파편으로 추정됨”, 2024년 3월 21일, 천체 물리학 저널.
도이: 10.3847/1538-4357/ad1885