연구원들은 빅뱅 이후 10억년 이내에 은하의 크기-광도 관계를 측정합니다.

Kavli IPMU(Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe)를 포함한 국제 연구팀은 새로운 제임스 웹 우주 망원경(James Webb Space Telescope)이 촬영한 우주에서 가장 초기 은하 중 일부의 은하 크기와 광도 사이의 관계를 연구했습니다. JWST)는 빅뱅 이후 10억년이 채 지나지 않아 천체 물리학 저널 편지.

그 결과는 UCLA의 Tommaso Treu 교수가 이끄는 GLASS(Grim Lens-Amplified Survey from Space) Early-Release Science Program의 일부입니다. 그것은 최초의 별/은하가 점화되었을 때 초기 우주를 연구하는 것을 목표로 하며, 당시 우주의 중성 가스를 이온화하고 빛을 비출 수 있게 했습니다. 이를 재이온화 시대라고 합니다.

그러나 재이온화의 세부 사항은 오늘날까지 망원경이 우주 역사의 이 기간에 있는 은하를 자세히 관찰할 수 없었기 때문에 알려지지 않았습니다. 재이온화 시대에 대해 더 많이 알아내는 것은 연구자들이 별과 은하가 우리가 보는 오늘날의 우주를 만들기 위해 어떻게 진화했는지 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

Kavli IPMU JSPS 펠로우 Lilan Yang이 주도하고 프로젝트 연구원 Xuheng Ding을 포함한 한 연구는 GLASS-JWST 프로그램의 다중 대역 NIRCAM 이미징 데이터를 사용하여 은하 크기와 광도를 측정하여 형태와 크기-광도 관계를 파악했습니다. UV에 대한 광학 프레임.

“JWST를 사용하여 7보다 큰 적색 편이에서 휴식 프레임 광학에서 은하의 특성을 연구할 수 있는 것은 이번이 처음이며, 크기-광도는 우주 재이온화를 담당하는 주요 소스를 나타내는 광도 함수의 모양을 결정하는 데 중요합니다. 즉, 수많은 희미한 은하 또는 상대적으로 덜 밝은 은하.

“빛의 원래 파장은 초기 우주에서 우리에게로 이동할 때 더 긴 파장으로 이동합니다. 따라서 나머지 프레임 파장은 관찰된 파장이 아닌 고유 파장을 명확히 하는 데 사용됩니다.

이전에는 허블 우주 망원경으로 우리는 나머지 프레임 UV 대역에서만 은하의 특성을 알고 있었습니다. 이제 JWST를 이용하면 UV보다 더 긴 파장을 측정할 수 있다”고 제1저자인 Yang은 말했다.

연구자들은 빅뱅 이후 약 8억년 또는 7보다 큰 적색편이에서 은하의 최초 정지 프레임 광학적 크기-광도 관계를 발견하여 파장의 함수로서 크기를 연구할 수 있었습니다. 그들은 기준 광도에서 중간 크기가 대략 450-600 파섹이고 휴식 프레임 광학에서 UV로 약간 감소한다는 것을 발견했습니다. 그러나 이것은 예상 되었습니까?

“대답은 우리가 무엇을 기대해야 할지 모른다는 것입니다. 이전 시뮬레이션 연구는 다양한 예측을 제공합니다.”라고 Yang은 말했습니다.

연구팀은 또한 크기-광도 관계의 기울기가 기울기가 변하도록 허용할 때 가장 짧은 파장 대역에서 다소 가파르다는 것을 발견했습니다.

“그것은 더 짧은 파장에서 더 높은 표면 밝기 밀도를 제안하므로 광도 함수를 추정할 때 관측 불완전성 보정이 적지만 그 결과는 결정적이지 않습니다. 우리는 여기서 과도하게 해석하고 싶지 않습니다.”라고 Yang은 말했습니다.

팀의 논문은 2022년 10월 18일에 게시되었습니다. 천체 물리학 저널 편지.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/01/230113112756.htm