수백만 건의 관측을 통해 은하들은 클러스터로 뭉쳐지는 경향이 있음이 밝혀졌습니다. 이러한 구조를 은하단이라고 부르는데, 마치 거대하고 보편적인 거미줄처럼 필라멘트를 통해 연결되어 있습니다. 은하 필라멘트는 은하 초은하단의 거대한 네트워크로 구성된 우주에서 가장 큰 구조로 알려져 있습니다. 최근 연구에서 한 팀은 이러한 우주 필라멘트가 은하(및 개별 별)가 형성되고 진화하는 방식에 역할을 할 수도 있다는 사실을 발견했습니다.
근적외선 하늘 전체를 파노라마로 보면 은하수 너머 은하계의 분포가 드러납니다. 이미지는 150만 개가 넘는 은하계를 포함하는 2MASS 확장 소스 카탈로그(XSC)와 거의 5억 개의 은하계 별을 포함하는 포인트 소스 카탈로그(PSC)에서 파생되었습니다. 은하계는 적색편이(괄호 안의 숫자)로 색상별로 구분되어 있습니다. Wikimedia Commons를 통한 이미지. 중력은 은하단을 형성하는 열쇠입니다. 이러한 은하단 내부의 은하계는 중력에 묶여 있으며 때로는 서로 병합되거나 소모될 수도 있습니다. 이러한 상호 작용은 우주의 먼 구석에만 국한된 것이 아닙니다. 우리 은하계가 안드로메다와 충돌할 예정인 은하수에서도 일어나고 있으며 과거에도 그러한 사건의 징후를 보았습니다. 우주에서 은하가 합쳐지고 춤을 추면서 은하의 모양과 구성이 바뀌는데, 이 과정은 국지적인 은하군에서는 잘 연구되지만 더 큰 구조에서는 덜 탐구됩니다.
과거 연구에서는 은하 별 형성에 우주 웹이 미치는 영향을 이해하기 위해 모델 시뮬레이션을 사용했습니다. 은하단에 있는 은하에는 별을 형성하는 데 도움이 되는 성분인 가스가 적을 것으로 예측되었습니다. 그러나 이번 연구에서 과학자들은 프랑스 낭사이(Nançay)의 전파 망원경과 스페인 피코 벨레타(Pico Veleta)의 IRAM-30m 망원경을 통해 국부 처녀자리 은하단의 필라멘트에 있는 245개 은하의 실제 관측 결과를 사용했습니다.
연구된 필라멘트의 위치. 이미지 출처:LASTRO/EPFL 조사된 245개의 은하에는 일산화탄소와 중성 원자 수소 가스가 포함되어 있으며, 이는 은하가 많은 별을 형성하고 있는지 여부를 확인하는 핵심 증거입니다. 팀은 성단 중심과 그에 상응하는 필라멘트로부터 각 은하의 거리를 조사했습니다. 그들의 분석에 따르면 어린 은하들은 성단의 밀도가 높은 지역 근처에 형성되면 가스를 잃을 가능성이 더 높다는 것이 밝혀졌습니다. 은하가 필라멘트나 성단의 중심에서 멀어질 때마다 더 많은 원자 수소를 갖는 경향이 있는데, 이는 더 높은 별 형성과 관련이 있습니다.
연구자들은 또한 초기형 은하가 젊은 은하보다 필라멘트와 밀도가 높은 지역에 사는 경향이 있음을 관찰했습니다. 가장 거대한 것들은 필라멘트의 중심 주위에 사는 경향이 있으며, 그곳에서 더 작은 이웃을 잡아먹고 계속해서 질량을 증가시킵니다.
이러한 새로운 통찰력을 바탕으로 필라멘트는 은하단이 클러스터로 떨어지기 전에 이동하는 과도기 환경, 즉 연옥인 것처럼 보입니다. 여기에서 은하계는 별 형성 속도를 늦추거나 완전히 중단합니다. 이번 연구는 우주망이 은하계 진화에 얼마나 중요한지를 보여주는 최초의 연구이며, 은하계와 항성 형성을 설명하는 이론 연구에 새로운 길을 열어줄 수 있습니다.
이번 연구는 Astronomy &Asphysics에 게재되었습니다.
파울라 페레이라
Paula는 현재 물리학 박사 과정을 밟고 있는 기상학자입니다. 그녀의 게시물은 주로 우주론, 천문학, 대기 과학에 관한 것입니다.
