최초의 별은 빅뱅 이후 약 1억년 후에 형성된 것으로 여겨진다.
"은하 고고학"은 연구를 말합니다.빅뱅 이후 수천만 년 만에 사라진 첫 번째 별의 물리적 특성에 대해 알아보기 위해 2 세대 별. 계산 물리학 연구의 일환으로 금속이없는 첫 번째 별의 희미한 초신성이 처음으로 시뮬레이션되어 별 형성을위한 탄소 풍부 패턴을 밝혀 낼 수있었습니다. 측면이 2kpc 인 상자에서 초신성 폭발이 발생한 후 0.41, 15.22 및 29.16 백만 년 후 13- 태양 질량 선조 모델의 밀도, 온도 및 탄소 함량 조각. 크레딧 : Chiaki et al.
금속없는 최초의 별이 무너 졌을 때폭발하여 초신성이되어 탄소와 같은 더 무거운 원소를 형성했습니다. 이것은 새로운 세대의 별을 낳았습니다. 2 세대 별의 한 유형은 고 탄소 희박 금속 (EMP) 별이라고합니다. 천체 물리학 자에게 그들은 화석과 같다. 그들의 구성은 첫 번째 별의 무거운 요소의 핵 합성 또는 융합을 반영합니다.
"간접적인 방법으로 결과를 얻을 수 있습니다.금속이 부족한 별의 원소 풍부함에서 금속이 없는 별의 질량 분포를 도출하기 위한 측정”이라고 조지아 공과대학 상대론적 천체물리학 센터의 박사후 연구원인 Gen Chiaki는 설명합니다.
치아키는 처음으로 금속이없는 첫 번째 별의 희미한 초신성을 모델링 한 연구의 주 저자입니다. 그의 연구는 마침내 과학자들에게 그들의 형성에 대한 이론적 이해를 제공하고 있습니다.
탄소 농축 과정을 보여주는 애니메이션과질량이 태양질량의 50배에 달하는 1세대 초신성에서 나온 철. 4개의 패널에는 밀도, 온도, 탄소 및 철 함량이 표시됩니다. 첫째, 금속은 주변 지역에 거의 구형으로 분산됩니다(폭발 후 1,400만 년 미만). 그러면 금속은 수평 방향으로 팽창하고 수직 방향에서는 팽창이 멈춥니다. 결국 금속은 다음 세대의 별이 형성되는 중심 지역으로 돌아갑니다. 신용: Chiaki 등.
이런 종류의 연구는 분야의 일부입니다"은하 고고학"이라고합니다. 과학자들은 이것을 지하에서 오랫동안 사라진 사회의 본질에 대해 알려주는 유물을 찾는 것과 비교합니다. 천체 물리학 자들에게 오래 멸종 된 별의 본질은 화석화 된 유골에 의해 결정될 수 있습니다.
“우리는 첫 번째 것을 볼 수 없습니다.여러 세대에 걸친 별들”이라고 조지아 공과대학 상대론적 천체물리학 센터의 조교수이자 연구 공동 저자인 존 와이즈(John Wise)는 설명합니다. “초기 우주의 '살아있는 화석'을 살펴보는 것이 중요합니다. 그들은 첫 번째 별의 “지문”, 즉 첫 번째 별의 초신성에서 형성된 화학물질을 가지고 있습니다.”
애니메이션에 의해 생성 된 뜨거운 거품이 표시됩니다.수천 광년 규모의 태양 질량 50 개의 모의 초신성. 중앙에는 중력 압축의 결과로 밀도가 높은 가스 구름이 다시 형성됩니다. 구름은 여러 천문 단위까지 확대 될 수 있습니다. 가장 중앙 지역에서 밀집된 성단은 별의 배아입니다. 애니메이션은 초신성 폭발로 인해 탄소 별이 형성 될 수 있음을 보여줍니다. 크레딧 : Chiaki et al.
과학자들이 만든 시뮬레이션을 통해금속이 어디서 왔는지, 최초의 별과 그 초신성이 오늘날까지 살아남은 화석에 실제로 어떤 영향을 미치는지 알아보세요.
과학자들이 이 연구를 수행하는 목적은 다음과 같습니다.탄소, 산소, 칼슘과 같은 원소의 기원. 그들은 성간 물질과 별 사이의 반복되는 물질 순환에 집중되어 있습니다. “우리 몸과 지구는 탄소와 산소, 질소와 칼슘으로 구성되어 있습니다. 우리의 연구는 사람을 구성하는 이러한 요소의 기원을 알아내는 것이 매우 중요합니다.”라고 연구 저자는 결론지었습니다.
미국의 천체물리학자 칼 세이건을 떠올려보자그리고 외생물학자인 그는 지난 세기에 인간 DNA의 인과 혈액의 철분이 "별 물질"에서 나온다고 말했습니다.
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