시뮬레이션: 최초의 별 탄생(Simulation: Formation of the First Stars)

시뮬레이션: 최초의 별 탄생(Simulation: Formation of the First Stars)

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Video Credit: Harley Katz (U. Oxfordet al.

최초의 별은 어떻게 형성되었을까? 그 답을 찾기 위해 SPHINX 시뮬레이션으로 아주 초기 우주에서 별 형성을 재현한 결과가 위 영상에 표현되어 있다. 빅뱅 이후 흐르는 시간은 백만 년 단위로 왼쪽 위에 표현되어 있다. 빅뱅 이후 1억년이 흐른 뒤에도 물질은 별을 만들기에는 우주 전역에 너무 균일하게 퍼져있다. 배경 복사를 남긴 뒤 우주가 어두워진다. 곧 수소 가스 속의 약간의 물질이 뭉치고 수축하면서 최초의 별을 만들기 시작하다. 이 타임랩스 영상에서 보라색은 가스를, 하얀색은 빛을, 그리고 금색은 전하를 띠는 전자와 양성자로 쪼개지면서 이온화된 수소에서 나오는 강력한 복사를 나타낸다. 금색으로 표현된 영역은 한편 강력한 초신성을 남기면서 죽는 아주 무거운 별들 대부분을 추적한다. 작은 원은 은하가 되고 있는 영역의 중심부를 나타낸다. 이 시뮬레이션은 우주가 약 55억 년이 될 때까지 계속 이어진다. SPHINX 시뮬레이션의 정밀도를 높이기 위해 이 결과는 현재의 심우주 관측과 비교될 뿐 아니라, NASA에서 초기 우주를 관측할 계획하고 있는 제임스 웹 우주 망원경을 통한 더 직접적인 관측하고도 비교될 예정이다. 

Explanation: How did the first stars form? To help find out, the SPHINX computer simulation of star formation in the very early universe was created, some results of which are shown in the featured video. Time since the Big Bang is shown in millions of years on the upper left. Even 100 million years after the Big Bang, matter was spread too uniformly across the cosmos for stars to be born. Besides background radiation, the universe was dark. Soon, slight matter clumps rich in hydrogen gas begin to coalesce into the first stars. In the time-lapse video, purple denotes gas, white denotes light, and gold shows radiation so energetic that it ionizes hydrogen, breaking it up into charged electrons and protons. The gold-colored regions also track the most massive stars that die with powerful supernovas. The inset circle highlights a central region that is becoming a galaxy. The simulation continues until the universe was about 550 million years old. To assess the accuracy of the SPHINX simulations and the assumptions that went into them, the results are not only being compared to current deep observations, but will also be compared with more direct observations of the early universe planned with NASA’s pending James Webb Space Telescope.

Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
NASA Official: Phillip Newman Specific rights apply.
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A Service of: ASD at NASA / GSFC & Michigan Tech. U.
Translated by: WouldYouLike Woong-bae Zee

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