과학자들은 가장 오래된 나선 은하 중 하나를 연구하여 초기 은하 형성에 대한 중요한 세부 사항을 발견했습니다. 그들의 발견에는 은하계의 지진파 패턴과 뚜렷한 띠 구조가 포함되어 초기 우주에서 별 형성의 역학을 드러냈습니다.

고대 나선 은하에 대한 연구는 초기 은하에 대한 주요 정보를 보여주며, 빠른 별 형성과 현대 은하에 비해 독특한 구조적 특징을 강조합니다.

먼 고대 은하의 새로운 스냅샷은 과학자들이 그것이 어떻게 형성되었는지와 우리 은하의 기원을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.

BRI1335-0417은 120억년이 넘는 나이로 우주에서 알려진 가장 오래되고 가장 먼 나선은하이다.

수석 저자인 Takafumi Tsukui 박사는 ALMA라고 불리는 첨단 망원경을 통해 고대 은하계를 더 자세히 관찰할 수 있었다고 말했습니다.

Tsukui 박사는 "구체적으로 우리는 가스가 어떻게 이 은하에 들어가고 이동하는지에 관심이 있습니다. 가스는 별 형성의 핵심 성분이며 은하가 별 형성을 정확히 어떻게 주도하는지에 대한 중요한 단서를 제공할 수 있습니다."라고 말했습니다.

교란된 은하 디스크의 그림입니다. 이미지 출처: Jonathan Bland-Hawthorn 및 Thorsten Tepper-Garcia/시드니 대학교

은하 운동과 구조의 신비를 밝혀내다

이 경우, 연구자들은 BRI 1335-0417 주변의 가스 이동을 포착할 수 있었을 뿐만 아니라 이러한 유형의 초기 은하에서는 처음으로 지진파의 형성도 밝힐 수 있었습니다.

은하 원반은 돌을 던진 후 연못의 잔물결처럼 움직이는 회전하는 별, 가스 및 먼지의 평평한 덩어리입니다. 이 새로운 데이터는 이제 우리가 은하수가 어떻게 형성되었는지에 대해 더 많이 알고 있음을 의미합니다.

Tsukui 박사는 다음과 같이 말했습니다. "원반의 수직 흔들림 운동은 새로운 가스가 은하수로 유입되거나 다른 작은 은하계와의 접촉 등 외부 소스에 의해 발생합니다. 두 가지 가능성 모두 은하계에서 별 형성을 위한 새로운 연료를 제공할 수 있습니다. 또한, 우리 연구에서는 원반에서 막대 구조도 발견했습니다. 은하계 막대는 가스를 방해하고 은하 중심을 향해 운반합니다. 함께 BRI 1335-0417에서 발견된 막대 구조는 젊은 은하의 역동적인 성장을 보여줍니다."

나선 은하의 형성 과정을 보여주는 시뮬레이션. 출처: 일본국립천문대(NAOJ) 4D2U 프로젝트, Takaaki Takeda, Sorahiko Nukatani, Takayuki R. Saitoh.

과거를 엿보다

BRI1335-0417은 지구에서 너무 멀리 떨어져 있기 때문에 그 빛이 지구에 도달하는 데 더 오랜 시간이 걸립니다. 현재 망원경을 통해 보이는 이미지는 우주의 나이가 현재 나이의 10%에 불과했던 은하의 초기 시절을 재현한 것입니다.

공동 저자인 Emily Wisnioski 부교수는 “초기 은하들은 현대 은하보다 훨씬 더 빠르게 별을 형성하는 것으로 밝혀졌습니다. 이는 BRI1335-0417의 경우입니다. BRI1335-0417은 우리 은하와 비슷한 질량을 갖고 있음에도 불구하고 수백 배 더 빠르게 별을 형성했습니다.”라고 말했습니다. "나선형 구조는 초기 우주에서 매우 드물며 그것이 어떻게 형성되었는지는 아직 알려지지 않았습니다. 이 연구는 또한 일어날 가능성이 가장 높은 것에 대한 중요한 정보를 제공합니다. 우리는 이 빠른 별 형성 속도를 따라잡기 위해 가스가 어떻게 공급되는지 이해하고 싶습니다. 우리의 관측은 단지 스냅샷만을 제공하기 때문에 은하의 진화를 직접 관찰하는 것은 불가능하지만 컴퓨터 시뮬레이션은 이야기를 하나로 묶는 데 도움이 될 수 있습니다."

이번 연구는 왕립천문학회 월간지에 게재됐다.