사하라 이남 아프리카의 Khoisan 사냥꾼 수집가들이 밤하늘을 나누는 별과 먼지의 구불 구불 한 흔적을 응시했을 때, 그들은 캠프 파이어의 불씨를 보았습니다. 폴리네시아 선원들은 구름을 먹는 상어를 인식했습니다. 고대 그리스인들은 우유의 흐름을 보았습니다. gala , 결국 현대 용어“갤럭시”를 일으킬 것입니다.
20 세기에 천문학 자들은 우리의 실버 리버가 광대 한 별의 섬 중 하나 일 뿐이라는 것을 발견했으며, 그들은 자신의 은하계 기원 이야기를 썼습니다. 가장 간단한 말에 따르면, 우리 은하계은 가스와 먼지의 거대한 구름이 중력의 힘으로 합쳐 졌을 때 거의 140 억 년 전에 함께 모였습니다. 시간이 지남에 따라 두 가지 구조가 나타났습니다. 첫째, 광대 한 구형“후광”, 그리고 나중에 조밀하고 밝은 디스크. 그로부터 수십억 년 후, 우리 자신의 태양계는이 디스크 안에 들어가서 밤을 볼 때 흘린 우유를 볼 수 있습니다.
그러나 지난 2 년 동안 연구원들은 갤럭시 역사의 거의 모든 주요 장을 다시 작성했습니다. 무슨 일이에요? 그들은 더 나은 데이터를 얻었습니다.
2018 년 4 월 25 일, Gaia라는 이름의 유럽 우주선은 하늘에 대한 엄청난 양의 정보를 발표했습니다. 비판적으로, Gaia의 몇 년 길이의 데이터 세트는 약 10 억 개의 별의 상세한 움직임을 설명했습니다. 이전 조사는 수천 명의 움직임을 매핑했습니다. 이 데이터는 이전에 정적 인 은하의 갤럭시를 생생하게 가져 왔습니다. 프랑스 스트라스부르 천문 천문대의 천문학자인 Federico Sestito는“Gaia는 새로운 혁명을 시작했습니다.
천문학 자들은 다이나믹 스타 맵을 다운로드하기 위해 경쟁했고, 발견 된 발견이 뒤따 랐습니다. 그들은 예를 들어 디스크의 일부가 불가능한 고대인 것처럼 보인다는 것을 발견했습니다. 그들은 또한 은하수의 폭력적인 젊은이들을 형성 한 서사적 충돌의 증거와 은하계가 예기치 않은 방식으로 계속 휘젓고 있다는 새로운 징후를 발견했습니다.
.종합하면,이 결과는 갤럭시의 난류와 끊임없이 진화하는 미래에 대한 새로운 이야기를 펼쳤습니다. 에든버러 대학의 천문학자인 마이클 피터슨 (Michael Petersen)은“은하수의 사진은 너무 빨리 바뀌 었습니다. “주제는 은하수가 정적 인 대상이 아니라는 것입니다. 상황이 어디에서나 빠르게 변하고 있습니다.”
최초의 별
갤럭시의 초기 시절로 돌아가기 위해 천문학 자들은 당시 주변에있는 별을 찾습니다. 이 별들은 코스모스의 가장 원시적 인 재료 인 수소와 헬륨에서만 만들어졌습니다. 다행히도이 초기 주식의 작은 별들도 화상이 느려져서 많은 사람들이 여전히 빛나고 있습니다.
수십 년의 설문 조사 후, 연구원들은 초고속의 42 명의 고대인 카탈로그를 조립했습니다.이 고대인은 초 금속성별로 알려져 있습니다 (천문학 자에게는 헬륨보다 부피가 큰 원자가 금속성으로 자격이 있습니다). 은하수의 표준 이야기에 따르면,이 별들은 은하계의 첫 번째 부분 인 후광 전체에서 뭉쳐져야합니다. 대조적으로, 디스크의 별은 아마도 평평하게 회전하는 데 10 억 년이 걸린 것으로 생각되었을 때 탄소 및 산소와 같은 키버 요소로 오염되어야합니다.
.2017 년 말, Sestito는 다가오는 GAIA 결과를 분석하기 위해 코드를 작성 하여이 금속이 빈약 한 떼가 어떻게 움직이는 지 연구하기 시작했습니다. 아마도 그들의 구형 경로는 후광이 어떻게되었는지에 대한 단서를 제공 할 수 있다고 생각했다.
.Gaia의 데이터 릴리스 후 시절에 그는 전체 데이터 세트에서 42 개의 고대 별을 추출한 다음 동작을 추적했습니다. 그는 예상대로 대부분의 후광을 통해 스트리밍하고 있음을 발견했습니다. 그러나 일부 (4 명 중 1 명)는 그렇지 않았습니다. 오히려 그들은 은하수의 가장 어린 지역 인 디스크에 갇혀있는 것처럼 보였습니다. Sestito는“도대체 뭐야.”그는 다른 4 글자 용어를 사용했지만 궁금해했다. "무슨 일이야?"
후속 연구에 따르면 별들은 실제로는 디스크의 장기 거주자이며 관광객만이 지나가는 것이 아니라는 것을 확인했습니다. 최근 두 번의 설문 조사에서 Sestito와 동료들은 약 5,000 개의 금속이 많은 별들로 구성된 도서관을 축적했습니다. 그들 중 수백 명이 디스크의 영구적 인 데니즈 인 것으로 보입니다. 다른 그룹은 다른 설문 조사로 식별 된 약 500 개의 별을 선별 하여이 별 중 10 개 중 약 1 명이 원형의 햇볕과 같은 궤도에서 평평하게 놓여 있음을 발견했습니다. 그리고 세 번째 연구 그룹은 평평한 디스크 궤도에서 다양한 금속성 (따라서 다양한 연령)의 별을 발견했습니다. 파리 천문대의 천문학자인 Paola Di Matteo의 수석 저자 인 Paola Di Matteo는“이것은 완전히 새로운 것입니다.
이 시대에 어떻게 도착 했습니까? Sestito는 아마도 깨끗한 가스 주머니가 Eons를 위해 초신성에서 배출 된 모든 금속을 피한 다음, 기만적으로 늙어 보이는 별을 형성하기 위해 무너 졌다고 추측했다. 또는 디스크가 일정보다 약 10 억 년 앞서 후광이했을 때 디스크가 형성되기 시작했을 수 있습니다.
어느 것이 더 가능성이 높은지, 그는 디지털 갤럭시 시뮬레이션을 제작하는 것을 전문으로하는 독일 포츠담의 Leibniz Institute for Astrophysics의 연구원 인 Tobias Buck과 연결되었습니다. 과거의 노력은 일반적으로 예상대로 Halos를 먼저, 디스크를 두 번째로 생산했습니다. 그러나 이것들은 상대적으로 저해상도 노력이었다.
Buck은 시뮬레이션의 파삭 파삭을 약 10 배 증가 시켰습니다. 해상도에서 각 실행은 집중적 인 계산 자원을 요구했습니다. 그는 독일의 Leibniz Supercomputing Center에 액세스 할 수 있었지만 단일 시뮬레이션에는 3 개월의 컴퓨팅 시간이 필요했습니다. 그는 운동을 6 번 반복했다.
그 중 6 명 중 5 명은 은하수 Doppelgängers를 생산했습니다. 그 중 두 명은 상당수의 금속이 많은 디스크 별을 특징으로했습니다.
그 고대 별들은 어떻게 디스크에 들어갔습니까? 간단히 말해서, 그들은 이민자들이었습니다. 그들 중 일부는 은하수를 잡는 구름에서 태어났습니다. 그런 다음 구름은 방금 그들의 별 중 일부를 궤도에 쌓아서 결국 은하 디스크의 일부를 형성했습니다. 다른 별은 은하수로 부딪 히고 떠오르는 디스크와 정렬 된 작은“난쟁이”은하에서 나왔습니다.
그룹이 11 월에 발표 한 결과는 고전적인 갤럭시 형성 모델이 불완전하다고 제안합니다. 가스 구름은 예상대로 구형 후광으로 붕괴됩니다. 그러나 직각으로 도착하는 별은 동시에 디스크를 시작할 수 있습니다. 벅은“[이론가]는 잘못되지 않았다. "그들은 그림의 일부를 놓치고있었습니다."
폭력적인 청소년
합병증은 거기서 끝나지 않습니다. Gaia와 함께 천문학 자들은 대격변 충돌의 직접적인 증거를 발견했습니다. 천문학 자들은 은하수가 열렬한 청소년을 가졌다 고 가정했지만, 뉴저지 프린스턴에있는 고급 연구 연구소 (Advanced Study)의 천문학자인 헬머 코 펠만 (Helmer Koppelman)은 GAIA 데이터를 사용하여 가장 큰 합병 중 하나에서 특정 잔해물을 정확히 찾아 냈습니다.
.Koppelman은 Gaia의 2018 년 데이터 릴리스가 수요일에 떨어졌고 Mad Rush는 웹 사이트를 얼리려고 카탈로그를 다운로드했다고 말했다. 그는 목요일에 데이터를 처리했으며 금요일까지 자신이 큰 무언가에 있다는 것을 알았습니다. 그는 모든 방향으로, 은하수의 중심에서 수많은 헤일로 스타들이 같은 독특한 방식으로 앞뒤로 핑을하는 것을 보았습니다. Koppelman과 그의 동료들은 일요일까지 간단한 종이를 준비했고 6 월에 더 자세한 분석을했습니다.
은하의 잔해는 어디에나있었습니다. 아마도 60,000 광년의 후광 (모든 방향으로 수십만 개의 광년을 연장 함)에있는 모든 별의 절반은이 고독한 충돌에서 나왔는데, 이는 어린 은하수의 질량을 10%까지 향상시킬 수 있습니다. Koppelman은“이것은 저에게 게임 체인저입니다. “나는 많은 다른 작은 물체를 기대했다.”
이 그룹은 그리스 여신 가이아 (원시 신들 중 하나)와 그녀의 타이탄 아들 인 켈라 디스 (Enceladus)를 따라 들어오는 갤럭시 가이아-엔젤 라다스를 지명했다. 케임브리지 대학교의 또 다른 팀은 독립적으로 갤럭시를 동시에 발견하여 특정 궤도 차트에서 출연하기 위해 소시지를 더빙했습니다.
아마도 100 억 년 전에 은하수와 Gaia-Enceladus가 충돌했을 때 은하수의 섬세한 디스크가 널리 퍼져 있었을 것입니다. 천문학 자들은 우리의 은하 디스크에 왜 얇은 디스크와 별은 은하 중심을 공전하는 동안 별을 위아래로 번지하는 두 부분의 두 부분을 가지고있는 이유에 대해 토론합니다. Di Matteo가 이끄는 연구에 따르면 Gaia-Enceladus는 디스크의 많은 부분을 폭발시켜 충돌하는 동안 그것을 퍼뜨렸다 고합니다. Koppelman은“최초의 고대 디스크는 꽤 빨리 형성되었고 Gaia-Enceladus가 파괴했다고 생각합니다.
구형 클러스터로 알려진 별 다발에서 추가 합병의 힌트가 발견되었습니다. 독일 하이델베르크 대학의 천문학자인 Diederik Kruijssen은 갤럭시 시뮬레이션을 사용하여 신경망을 훈련시키기 위해 구형 클러스터를 면밀히 조사했습니다. 그는 연령, 화장 및 궤도를 공부했습니다. 이 데이터에서 신경망은 은하를 조립 한 충돌을 재구성 할 수 있습니다. 그런 다음 그는 실제 은하수에서 데이터를 느슨하게 설정했습니다. 이 프로그램은 Gaia-Enceladus와 같은 알려진 이벤트와 그룹이 Kraken이라고 불렀던 더 오래되고 더 중요한 합병을 재구성했습니다.
8 월에 Kruijssen의 그룹은 은하수의 합병 계보와 그것을 형성 한 난쟁이 은하를 발표했습니다. 그들은 또한 독립적 인 관찰로 확인되기를 희망하는 10 가지 추가 충돌의 존재를 예측했습니다. Kruijssen은“우리는 아직 다른 10 명을 찾지 못했습니다. 그러나 우리는 우리가 할 것입니다.”
.이 모든 합병으로 인해 일부 천문학 자들은 후광이 거의 독점적으로 이민자 스타로 만들어 질 수 있다고 제안했습니다. 1960 년대와 70 년대의 모델은 대부분의 은하수 헤일로 스타가 자리에 형성되어야한다고 예측했습니다. 그러나 점점 더 많은 별들이 은하계 인터 로퍼로 확인되면서 천문학 자들은 많은 사람들이 원주민이라고 가정 할 필요가 없을 수도 있다고 Di Matteo는 말했다.
여전히 성장하는 은하
은하수는 최근 Eons에서 비교적 조용한 역사를 즐겼지만, 신규 이민자들은 계속 흐르고 있습니다. 남반구의 스타 가이저는 벌거 벗은 눈과 함께 크고 작은 마젤리닉 구름이라고 불리는 드워프 은하를 발견 할 수 있습니다. 천문학 자들은 오랫동안 쌍이 은하수의 달처럼 꾸준한 궤도 동반자라고 믿었습니다.
그런 다음 2006 년에서 2013 년 사이의 일련의 허블 우주 망원경 관찰에 따르면 들어오는 운석과 더 비슷하다는 것이 밝혀졌습니다. 버지니아 대학교의 천문학자인 Nitya Kallivayalil은 구름을 초당 약 330km 떨어진 곳에 핫으로 올라갔습니다. 예측 된 것보다 거의 두 배나 빠릅니다.
에든버러 왕립 천문대의 천문학자인 호르헤 페나 하루 비아 (Jorge Peñarrubia)가 이끄는 팀이 몇 년 후 숫자를 쫓아 냈을 때, 그들은 빠른 구름이 이전에 생각했던 것보다 10 배나 큰 구름이 매우 무겁다는 결론을 내렸다.
.Peñarrubia는“놀랍게도 놀랐습니다
다양한 그룹은 예기치 않게 쇠고기가 많은 난쟁이가 은하수의 일부를 끌어 올릴 수 있다고 예측했으며, 올해 Peñarrubia는 Petersen과 협력하여 증거를 찾았습니다.
.은하계 전체의 움직임을 찾는 데있어 문제는 은하수가 별의 분노 눈보라라는 것입니다. 천문학 자들은 눈송이 중 하나에서 바깥을 바라 보는 것입니다. 그래서 Peñarrubia와 Petersen은 대부분의 잠금 장치를 지구와 태양의 움직임을 중화시키는 방법과 후광 별의 움직임을 평균화하여 후광의 바깥 쪽 프린지가 고정적인 배경 역할을 할 수 있도록하는 방법을 알아 냈습니다.
그들이 이런 식으로 데이터를 교정했을 때, 그들은 지구, 태양 및 그들이 앉아있는 나머지 디스크가 한 방향으로 숨어있는 것을 발견했습니다. 큰 Magellanic Cloud의 현재 위치가 아니라 10 억 년 전의 위치를 향해 (은하계는 느린 반사를 가진 목재 짐승이라고 말합니다) Petersen은 Petersen은 Petersen은 설명했습니다. 그들은 최근 자연 천문학에서 그들의 발견을 자세히 설명했다 .
후광에 대한 디스크의 슬라이딩은 기본적인 가정을 약화시킵니다. 은하수는 균형을 잡는 대상이라는 것입니다. 그것은 우주를 뚫고 미끄러질 수 있지만 대부분의 천문학 자들은 수십억 년이 지난 후에 성숙한 디스크와 후광이 안정적인 구성에 정착했다고 가정했습니다.
Peñarrubia와 Petersen의 분석은 그 가정이 잘못된 것을 증명합니다. 140 억 년이 지난 후에도 합병은 은하계의 전반적인 모양을 계속 조각했습니다. 이 실현은 우리가 하늘을 가로 질러 우유의 큰 흐름을 이해하는 방법의 최신 변화 일뿐입니다.
Petersen은“우리가 은하수의 미래와 역사에 대해 알고있는 모든 것”이라고 말했다.
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