연구는 우주를 연결하고 암흑 물질을 형성하는 우주 웹을 발견합니다
지구 너머에 있는 광활한 우주에 대해서는 아직 밝혀야 할 것이 많습니다. 그러나 지금까지 알려진 것은 우주가 수백만 광년에 걸쳐 확장되고 결국 교차하여 은하단의 "매듭"을 형성하는 암흑 물질과 가스의 거대한 실로 구성된 우주 웹으로 연결되어 있다는 것입니다. 이해하기 조금 혼란스럽죠? 그러나 여기서 가장 중요한 것은 이 네트워크가 은하계의 분포와 심지어 진화까지 크게 형성할 수 있다는 것입니다. 과학자들이 첨단 기술 덕분에 이 문제를 점점 더 풀고 있다는 사실입니다.
에든버러 대학의 연구원이자 천문학 대학원생인 Callum Donnan은 그의 연구팀과 함께 은하계의 화학적 구성과 격자에서의 위치가 물질 생산 속도에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 관한 기본 패턴을 확인했습니다.
인공 지능에 의해 만들어진 시뮬레이션과 함께 실제 관찰을 방법론으로 사용함으로써 그룹은 웹의 "노드"에 더 가까운 은하가 더 멀리 있는 은하보다 더 많은 화학적 농축을 가지고 있음을 발견했습니다. 이 발견은 웹 사이트에 게시된 연구에 있습니다. 자연 천문학 우주를 지배하는 많은 신비한 역학 중 하나를 탐구합니다.
코스믹웹이란?
이 용어는 1996년 토론토 대학의 천체물리학자 리처드 본드가 짜여진 클러스터와 자연적으로 형성된 필라멘트의 구조, 주로 가스와 혼합된 암흑 물질에 의해. 은하가 형성되는 공간이기도 하다.
암흑 물질이란 무엇입니까?
암흑 물질은 우주의 대부분을 구성하는 신비한 비발광 요소입니다. 우리는 그것이 존재한다는 것을 알고 있지만 본 적이 없습니다. 천문학자들이 수십 년 동안 중력 효과와의 관계를 연구해 왔지만 그 성질은 풀리지 않는 미지의 것입니다.
덧붙여서 암흑 물질의 존재는 보이지 않기 때문에 공제 그것 없이는 아마도 별, 행성, 은하 및 우주 네트워크 자체가 의미가 없고 작동하지 않을 것이기 때문입니다.
암흑 물질은 완전히 보이지 않습니다. 빛이나 에너지를 방출하지 않으므로 기존 센서 및 감지기로 감지할 수 없습니다. 과학자들에 따르면 그 답은 그 구성에 있을 수 있습니다.
은하계의 화학적 농축에 관한 연구
Vice와의 인터뷰에서 Donnan은 은하가 진화하는 방식과 우주 웹에서의 위치가 이것과 어떻게 관련될 수 있는지 사이에 연관성이 있다는 이론이 이미 논의되고 있다고 언급했습니다.
그러나 관측 증거를 얻는 것은 하늘의 많은 부분을 망라하는 조밀한 분광 조사가 필요하기 때문에 어려웠습니다. 이에 대한 결과는 최근에 나타났지만 가스의 특성이 웹과 어떻게 얽혀 있는지에 대한 사실은 이전에 자세히 조사되지 않았습니다.
이 질문에 도달하기 위해 연구원은 그의 팀과 함께 은하수에서 약 XNUMX억 광년 떨어져 있는 은하를 깊이 연구했습니다. 그들은에 의해 관찰되었다 슬론 디지털 스카이 서베이 (SDSS) — 하늘의 넓은 지역을 덮고 있는 미국 뉴멕시코에 있는 지금까지 존재했던 가장 크고 가장 상세하며 가장 많이 인용된 천문 장치 중 하나입니다. 은하의 성간 공간에 있는 가스의 원소 조성은 가스상 금속성으로 알려진 특성을 통해 연구되었습니다.
위에서 언급한 바와 같이 우주 웹의 "노드"에 가장 가까운 은하들은 더 많은 화학 농축. 수행된 연구 결과는 그러한 원소의 발달이 그러한 은하를 금속에서 더 풍부하게 만든다는 것을 보여주었습니다. 여기서 "금속"은 이 용어를 수소나 헬륨이 아닌 모든 원소로 간주하는 천문학의 논리를 따릅니다.
플랫폼의 정교한 기술의 도움으로 일러스트리스TNG, 연구자들은 또한 거미줄의 필라멘트와 우주를 가로질러 뻗어 매듭을 연결하는 실의 구성을 더 잘 분석할 수 있었습니다. 우주 네트워크에서 은하의 위치와 관련된 또 다른 중요한 발견은 은하의 위치에 따라 밀도와 같은 요인을 고려하더라도 화학적 함량이 변경될 수 있다는 것입니다.
그걸로 와라 우리에게 더 가까운 은하에 더 많은 금속이 풍부한 이유에 대한 질문 스레드를 따라 또는 웹 내의 빈 공간에 분산된 것과 비교됩니다. 이에 답하기 위해 Donnan과 팀은 두 가지 확률, 즉 은하 외부의 가스 흡수와 그 내부의 별과 암흑 물질의 진화를 고려했습니다.
일반적으로 은하계는 은하계 공간 전체에 흩어져 있는 가스를 흡수하여 이를 "공급"합니다. 그러나 노드에서 멀리 떨어진 곳에 위치한 노드는 가까운 노드보다 이러한 화학 원소를 훨씬 더 많이 소비합니다. 은하간 가스는 금속이 부족하므로 먼 은하의 화학적 농축으로 가스를 희석하여 가스상의 금속성 과정을 감소시킨다는 점을 강조하는 것이 중요합니다. 반면에 우리에게 더 가까운 은하는 금속이 적은 은하간 가스를 많이 소비하지 않습니다. 이는 더 높은 농도의 중금속을 따라잡는 데 도움이 됩니다.
더욱이, 우리에게 더 가까운 은하는 멀리 있는 은하보다 더 일찍 발달한 것으로 보입니다. 이러한 측면은 새로운 별의 탄생과 우주 전체에 흩어져 있는 신비한 물질인 암흑 물질의 수집과 관련하여 유리합니다.
Donnan은 분석에서 찾은 논리를 다음과 같이 설명합니다. “[...] 이것은 우주에서 발전하는 암흑 물질 구조와 증가된 초기 별 형성을 통한 가스 금속성 사이의 연결 고리를 보여줍니다.".
천문학 연구, 특히 우주에서 암흑 물질의 역할과 은하계 및 우주 웹과의 연결은 너무 복잡해서 탐구하고 연결하고 이해할 수 없습니다. 연구원과 그의 팀은 이 발견을 다음과 같이 생각합니다. 첫 번째 중요한 단계 답변을 찾고 개발 중인 기술이 많은 미스터리를 풀기 위한 중요한 도구가 될 것임을 보증합니다. 인용 된 한 가지 예는 필수입니다 암흑 에너지 분광기 (DESI)는 현재까지 공개된 우주의 가장 정교한 3D 지도를 만들었으며 우주 구조와 은하의 화학적 농축 사이의 숨겨진 연결을 탐색할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
"DESI(Dark Energy Spectroscopic Instrument)를 사용하면 은하에 대한 더 많은 정보에 액세스할 수 있는 스펙트럼을 갖게 될 것이며 이를 통해 이 질문을 더 깊이 탐구하고 웹이 은하의 진화에 영향을 미치는 방식을 실제로 풀기 시작할 수 있습니다."라고 Donnan을 지적합니다. “DESI는 또한 우리가 과거의 진화에서 이 효과를 볼 수 있게 하여 은하계의 진화에서 우주 웹의 역할이 시간이 지남에 따라 어떻게 변하는지 볼 수 있을 것입니다."라고 그는 완성합니다.
Donnan과 그의 팀의 다음 목표는 은하의 진화에 대한 완전한 개요에 도달하는 것이며 이를 위해 우주에서 웹의 중심 역할을 높이는 것이 중요합니다.
참조 :
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