허블, 지금까지 관측된 가장 먼 별 포착

우리는 우주의 첫 번째 별이 어떻게 생겼는지 완전히 이해하지 못합니다. 무거운 원소의 대부분은 별이 형성된 후에만 생성되었기 때문에 우리는 그것이 수소와 헬륨으로 형성되었음에 틀림없다는 것을 압니다. 우리는 이러한 무거운 원소의 부족이 최초의 별이 매우 컸음을 의미하는 방식으로 별 형성의 역학을 변경했다는 것을 알고 있습니다. 그러나 그것이 얼마나 큰지는 아직 풀리지 않은 질문이다.

이제 연구원들은 그 별 중 하나를 직접 관찰하는 데 한 걸음 더 다가갈 수 있다고 발표했습니다. 멀리 있는 별과 중간에 있는 은하단 사이의 가로 방향 정렬 덕분에, 중력 역전은 빅뱅 이후 10억 년이 채 되지 않은 시점에 존재했던 물체를 부풀렸습니다. 그 물체는 아마도 단일 별이거나 2개 또는 3개의 별으로 구성된 조밀한 시스템일 것입니다. 그 발견자들은 NASA의 최신 우주 망원경으로 관측을 추적할 시간을 이미 예약했다고 말합니다.

중력 렌즈

렌즈는 빛이 재료를 통과하는 곡선 경로로 이동하도록 재료를 배열하여 작동합니다. 시공간 자체를 왜곡하는 중력은 유사한 기능을 수행할 수 있습니다. 즉, 빛이 곡선 경로로 이동하도록 공간을 변경할 수 있습니다. 전경에 있는 물체의 중력 효과가 렌즈와 같은 효과를 일으키고, 아주 멀리 뒤에 있는 물체의 빛을 확대 및/또는 왜곡하는 많은 예가 있었습니다.

이 성공으로 팀이 결성되었습니다. 재이온화 렌즈 또는 RELICS. 그 그룹은 강한 중력장이 렌즈 효과를 일으킬 가능성이 있다는 기대에서 우주 망원경으로 큰 은하군을 가리켰습니다. 연구팀은 첫 번째 별의 빛이 성간 물질의 수소에서 전자를 제거하기 시작한 재이온화 기간으로 거슬러 올라가는 물체를 찾고 있습니다.

자연계의 고르지 않은 물질 분포로 인해 중력 렌즈는 고르지 않고 종종 재미있는 효과와 세련된 이미지를 만듭니다. 이러한 효과를 전경의 재료 분포에 대한 정보와 함께 사용하면 렌즈 효과가 가장 강한 위치에 대한 대략적인 맵을 만들 수 있습니다.

이 맵에는 대부분의 배경 개체가 곡선의 양쪽에 하나씩 두 개의 이미지로 나타나기 때문에 지정할 수 있는 “임계 렌즈 곡선”이 포함될 수 있습니다. 그러나 소수의 것들이 같은 곡선에서 끝날 것이고 당신은 가장 강력한 배율을 경험할 것입니다.

별 하나

이 기사 상단의 이미지에서 볼 수 있듯이 렌즈의 임계 곡선에 있는 대부분의 물체는 길이를 따라 확장되어 있어 은하나 성단과 같은 더 큰 구조일 가능성이 있음을 나타냅니다. 화살표로 표시된 예외는 WHL0137-LS입니다. 연구원들은 이 별을 빅뱅 후 약 9억 년 후인 우주의 아침으로 거슬러 올라가는 것처럼 보이기 때문에 샛별을 뜻하는 고대 영어 용어인 에렌델(Earendel)이라고 명명했습니다.

다양한 렌즈 효과 모델에 따르면 Earendel은 최소 1,000배, 최대 40,000배까지 확대되며, 이를 기반으로 렌즈를 장착할 대상의 크기를 제한할 수 있습니다. 이러한 한계는 가능한 최대 크기가 우리가 이전에 식별한 성단보다 작음을 보여줍니다. 즉, 에아렌델은 별이 3개 이하인 작은 항성계일 가능성이 높습니다. 1스타도 됩니다.

에아렌델이 다성계일지라도, 이 성계의 질량의 대부분은 결국 하나의 별에서 끝나는 경향이 있습니다. 그들이 보고 있는 것의 대부분이 단일 별이라는 가정 하에 연구원들은 원래 자외선 범위에서 방출된 빛을 기반으로 별의 특성을 추론했습니다. 그들은 에른델의 질량이 태양 질량의 40배에서 500배 사이일 수 있음을 발견했습니다. 또한 태양에서 발견되는 더 무거운 원소의 약 10%만 포함합니다.

더 정확한 세부 사항은 현재 불가능합니다. 그러나 연구자들은 웹 망원경을 사용하여 별의 정확한 유형을 결정할 것이라고 밝혔습니다.

에른델이 주위에 있었던 추정 시간과 적어도 일부 더 무거운 원소의 존재에 기초하여 우리는 그것이 우주의 첫 번째 별 중 하나가 아니라고 말할 수 있습니다. 그러나 Webb가 발사되는 동안 과학자들은 망원경이 충분히 이미지화된다면 초기 성단을 이미지화할 수 있을 것이라고 언급했습니다.

가까운 장래에 이 이미징 기술에 대해 더 많이 듣게 될 것입니다.

자연2022. DOI: 10.1038 / s41586-022-04449-y (DOI 정보).