JWST(James Webb Space Telescope)는 태양 질량의 10배에 달하는 수백만 개의 초대형 별이 우주의 새벽에 숨어있을 수 있다는 최초의 증거를 발견했습니다.
빅뱅 이후 440억 5천만 년 후에 태어난 이 별들은 우리 우주가 어떻게 처음으로 무거운 원소를 뿌렸는지를 밝힐 수 있습니다. 거대한 별을 "하늘의 괴물"이라고 명명한 연구원들은 월 일 저널에 연구 결과를 발표했습니다. 천문학과 천체 물리학.
"오늘 제임스 웹 우주 망원경이 수집한 데이터 덕분에 우리는 이 특별한 별의 존재에 대한 첫 번째 단서를 찾았다고 믿습니다."라고 스위스 제네바 대학의 천문학 교수인 수석 연구 저자인 Corinne Charbonnel이 말했습니다.
연구자들은 수만에서 수백만 개의 밀집된 별들로 이루어진 성단인 구상성단 내부의 거대한 별들의 화학적 특징을 발견했으며, 그 중 다수는 우리 우주에서 가장 오래된 것 중 하나입니다. 약 180개의 구상 성단이 우리 은하계에 점재하고 있으며 너무 오래되었기 때문에 천문학자들에게 시간을 통해 우리 우주의 초기 시대를 들여다볼 수 있는 창을 제공합니다.
이상하게도 이 성단의 일부 별은 13,4억 년 전에 같은 시기에 같은 가스와 먼지 구름에서 형성되었지만 매우 다른 비율의 원소(산소, 질소, 나트륨 및 알루미늄)를 가지고 있습니다.
천문학자들은 이러한 다양한 요소들이 초대형 별의 존재로 설명될 수 있다고 믿습니다. 초기 우주의 밀도가 높은 조건에서 태어난 우주 거인은 훨씬 더 높은 온도에서 연료를 태워 나중에 더 작은 아기 별을 "오염"시킨 더 무거운 요소를 형성했습니다. (일반적으로 훨씬 더 가벼운 요소로 구성됨).
하지만 이 별들을 찾는 것은 쉽지 않았습니다. 우리 태양의 5~000배 크기의 불 같은 거인들은 화씨 10억 000만 도(섭씨 135만 도)의 온도에서 타올랐다. 더 크고 더 밝고 더 뜨거운 별이 가장 빨리 소멸되기 때문에 이 우주 괴물은 이미 오래 전부터 초신성이라고 하는 매우 강력한 폭발로 죽음을 맞이했습니다.
"구상성단은 10억~13억년 된 반면 초신성은 최대 만년의 수명을 가집니다. 따라서 그들은 지금 관찰할 수 있는 클러스터에서 아주 일찍 사라졌습니다. 간접적인 흔적만 남아 있습니다.
고대 괴물의 흩어진 화학적 잔해를 탐지하기 위해 연구자들은 JWST의 적외선 카메라를 지구에서 11억 광년 떨어진 곳에 위치한 지금까지 발견된 은하 중 가장 멀리 떨어져 있고 가장 오래된 은하 중 하나인 GN-z13,3 은하로 향했습니다. 서로 다른 화학 물질은 서로 다른 주파수에서 빛을 흡수하고 방출하므로 천문학자들은 GN-z11에서 발견된 서로 다른 구상 성단에서 나오는 빛을 분해하여 별이 밀집되어 있을 뿐만 아니라 높은 수준의 질소로 둘러싸여 있음을 발견했습니다.
Charbonnel은 "질소의 강력한 존재는 매우 높은 온도에서 수소가 연소되는 것으로만 설명할 수 있으며, 초거대 별의 핵에만 도달할 수 있습니다."라고 말했습니다.
하늘 괴물에 대한 첫 번째 단서를 찾은 후 연구자들은 더 많은 은하계에서 더 많은 구상성단을 연구하여 그들의 발견이 다른 곳에 있어야 하는지 확인할 것입니다.
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