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우주는 거의 모든 별을 만들었습니다.

우리의 인간 세계는 빛에 몸을 담그고 있습니다. 우선, 자연 거대 열핵 반응기의 외부 봉투에서 경주 한 후 우리는 태양이라고 부릅니다. 열린 공간의 입방 센티미터를 통해 모든 방식으로 지퍼하는 광자도 있습니다. 이들 중 일부는 130 억 년이 넘는 핫 빅뱅의 남은 남은 음식이며, 다른 것들은 먼 별에서 생산 된 광자와 우주에 흩어져있는 무수한 천체 물리학 적 사건입니다. 

우리는 또한 지역적으로 소스, 장인 전자기 방사선에 목욕을합니다. 우리는 따뜻하고 삐걱 거리는 인간은 강력한 적외선 비콘입니다. 우리의 멋진 화학적 대사는 에너지를 열로 흘려 환경으로 광자를 방출합니다. 전자기 스펙트럼의 적외선 파장에 민감한 고글을 전환 할 수 있다면 세상이 화려하게 aglow를 찾을 수 있습니다. 자체 생성 된 빛에서 개, 고양이, 애완 동물 앵무새, 심지어는 곤충의 작은 근육의 근육까지.

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그러나 우리가 코스모스를 넘어서 보면서, 우리의 빛이 포화 된 존재는 아마도 조금 이례적이라는 것이 점점 더 분명해집니다. 이 사실에 대한 가장 큰 단서 중 하나는 해 가지가 생기고 하늘이 어두워 질 때마다 얼굴을 쳐다 본다. 우리가 진정으로 끝이없고 변하지 않는 우주에서 살았다면 우리는 우리가 보았던 모든 방향에 별 은하가있을 것으로 기대할 수 있습니다.

우주론에서 이것은 1823 년 독일 천문학자인 하인리히 올 버스 (Heinrich Olbers)의 일을 마친 후 올 버스의 역설로 알려져있다. 오랫동안 인식 된 퍼즐을 수학적으로 표현하는 데 괜찮은 일을 했음에도 불구하고, 올버 스 (Olbers) 자신은 셀 테드 (Celestial Sphere)가 왜 어둡지 않은 이유에 대해 좋은 해결책을 제시하지 못했다. 하늘을 빛으로 채울만큼 오래되지 않았습니다.

역설에 대한 현대의 결의에는 약간의 미묘함이 포함되어 있지만, 실제로 우리는 끝없이 변하지 않는 우주에 살지 않는다는 사실에 주로 이루어집니다. 우주는 유한 한 시대를 가질뿐만 아니라 (유한 한 수명을 가진) 별을 만드는 복잡한 역사를 가지고 있으며, 먼 곳에서 우리에게 도달하는 빛의 강도를 희석시키는 확장이 뒷받침되고 있습니다. 결과적으로, 우리의 하늘은 우리의 눈에 균일하게 밝지 않으며, 대부분의 우주는 우리의 일상 상황에 비해 광자 굶주림입니다.

스텔라 역사에는 처음에 별의 실제 형성과 관련된 호기심 많은 꼬임이 있기 때문에 이야기는 끝나지 않습니다. 우리는 개별 별이나 별 그룹의 존재로 이어지는 기본 물리적 운전자와 프로세스에 대한 매우 강력한 (여전히 불완전한) 이해를 가지고 있지만, 중력의 응집과 성간 물질의 붕괴로 이어지는 기본 물리적 드라이버와 프로세스에 대한 이해가 있지만, 은하계의 별의 전체 인구와 관련하여 다소 까다로워집니다.

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지난 30 년 정도의 연구에 따르면 우주를 가로 지르는 별의 형성은 약 10 ~ 110 억 년 전에 연장 된 활동에 도달 한 것으로 나타났습니다. 그 시대 이후, 새로운 스타들은 여전히 ​​생산되고 있지만 생산 속도는 크게 줄어들 었습니다. 우주가 할 수있는 대부분의 별 (95 %)이 이미 만들어졌습니다. 미래는 은하가 합병되거나 기타 유발 사건이 발생함에 따라 가끔씩 튀어 나오는 많은 양의 별 신생아 중 하나입니다.

그러나 여기에는 큰 퍼즐이 있습니다. 우주가 만든 별의 수에 정확히 모자를 넣는 것은 무엇입니까? 이 질문은 오랫동안 개별 은하의 별 구성과 관련하여 강렬한 천체 물리적 논쟁의 대상이되어왔다. 예를 들어, 우리의 현재의 우주 학적 패러다임 (또는 적어도 대부분의 과학자들이 구독하는 패러다임)은 우리가 암흑 물질이 지배하는 우주에 살고 있다는 것입니다. 그리고 가장 큰 은하는 가장 최근에 소규모 시스템의 계층 적 중력으로 구동되는 합병으로 구성되어 있어야합니다. 그러나 당신이 매우 크고 거대한 은하를 검사한다면 그들은 오래된 별들로 구성된 경향이 있다는 것을 알게되며, 그들은 이미 오랫동안 그들의 점에 앉아 있었음을 시사합니다.

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이것을 설명하기 위해 천문학 자들은“켄칭”이라는 아이디어를 불러 일으키며, 여기서 무언가가 은하계에 걸쳐 새로운 별의 형성을 억제하거나 차단하는 행동을 취합니다. 놀랍게도, 당신은 이러한 척도에서 무엇이든 융합시키기위한 매우 강력한 메커니즘이 필요하며, 가장 그럴듯한 범인 중에는 대부분의 은하의 핵심에 존재하며 이벤트 지평을 향한 재료로 인해 재료에서 방출되는 광자와 입자로 주위의 공간을 침수 할 수있는 초대형 블랙홀입니다. 그 외적 에너지 전달은 말 그대로 말 그대로 새로운 별으로 냉각하고 덩어리가되는 성간 가스를 날려 버릴 수 있습니다.

이것이 어떻게 작동하는지에 대한 정확한 세부 사항은 아직 완전히 이해되지 않았습니다. 그러나 초대형 블랙홀의 덩어리가 호스트 은하에 포함 된 별의 질량과 관련이있는 것으로 보인다는 사실에는 새로운 격렬한 단서가 있습니다. 우리 태양의 질량이 우리 태양계와 비슷한 볼륨 만 차지하기 때문에 초대형 블랙홀조차도 10 억 배에 달하기 때문에 그것은 매우 충격적입니다. 그래서 어떻게 든 수만 광년에 걸쳐있는 은하계는 사실상 중심에있는 미세한 점과 밀접한 관련이 있습니다. 

제안 된 한 가지 설명은 일종의 맥동 피드백 시스템이 존재한다는 것입니다. 블랙홀이 새로운 별을 만드는 동일한 성간 물질의 유입으로 인해 자라는 경우, 이는 나가는 에너지의 홍수를 촉발하여 동시에 블랙홀 음식을 밀어 내고 전체 갤럭시를 가로 질러 별 형성을 해소하여 역사 전반에 걸쳐 구멍의 덩어리와 총 수를 자극합니다.

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그리고 그 안에는 블랙홀의 가장 이상한 특징 중 하나가 있습니다. 우주의“일방 거리”임에도 불구하고, 반환 할 수있는 이벤트 지평에 의해 겨냥한 공간과 시간의 구멍을 뚫는 것은 흑인 구멍이 관찰 가능한 우주에서 가장 빛나고 광범위한 현상 중 일부에 힘을 줄 수 있습니다. 결국 우주가 가질 수있는 별의 수를 심각하게 제한하는 현상; 우주의 축적 된 빛을 해소하는 역할을합니다. 어둠이없는 빛을 가질 수 없다는 것은 오래된 말입니다. 우주의 경우 빛이 없으면 어둠을 가질 수 없다는 것도 매우 사실입니다.

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Caleb Scharf는 천체 물리학 자, 뉴욕 콜롬비아 대학교의 천체 이사이며 인간과 기계 의식을 연구하는 연구소 인 yhousenyc.org의 창립자입니다. 그의 최신 책은 입니다 우주 우주 :거의 모든 것에서 거의 아무것도까지 우주 규모를 통한 서사시 투어.

참조

1. Heinrich, B. 흡열 곤충의 온도 조절. 과학 185 , 747-756 (1974).

2. Madau, P. &Dickinson, M. 우주 별 형성 역사. 천문학 및 천체 물리학의 연례 검토 52 , 415-486 (2014).

3. Sobral, D., et al. Z =2.23, 1.47, 0.84 및 0.40에서의 대규모 Hα 조사 :Hizels의 별 형성 은하의 11 Gyr 진화. Royal Astronomical Society의 월간 통지 428 , 1128-1146 (2013).

4. Man, A. &Belli, S. Star 형성 거대한 은하에서 켄칭. 자연 천문학 2 , 6950697 (2018).

5. Stephens, T. How Galaxies Die :별 형성의 담금질에 대한 새로운 통찰력. News.ucsc.edu (2020).

리드 이미지 :Vadim Sadovski / Shutterstock


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