자기장 우주 속 은하의 탄생 (Galaxy Formation in a Magnetic Universe)

Video Credit: IllustrisTNG Project; Visualization: Mark Vogelsberger (MIT) et al.
Music: Gymnopedie 3 (Composer: Erik Satie, Musician: Wahneta Meixsell)

우리는 어떻게 여기 있게 되었을까? 우리는 우리 은하 주변을 돌고 있는 별 곁을 돌고 있는 행성 위에서 살고 있다는 것을 알고 있지만, 그 모든 것은 어떻게 만들어진 것일까? 그 답을 더 잘 이해하기 위해 천체물리학자들은 유명한 일러스트리스 시뮬레이션을 일러스트리스TNG — 현재 이 우주에서 어떻게 은하가 진화하는지를 가장 만족스럽게 보여주는 컴퓨터 모델로 발전시켰다. 특히 위 영상은 초기 우주 (적색편이 5)에서 오늘날 (적색편이 0) 까지 자기장을 추적한다. 영상 속 푸르게 표현된 상대적으로 약한 자기장과 함께 하얗게 표현된 강한 자기장도 나타난다. 이러한 자기장은 은하들과 은하단과 함께 아주 밀접한 연관을 갖고 있다. 시뮬레이션이 시작하면서 가상의 카메라가 둥글게 움직이면서 가상의 일러스트리스TNG 속 우주의 어린 지역들 — 3천만 광년 크기의 영역 — 에 분포하는 가느다란 필라멘트 가닥들의 모습을 보여준다. 중력에 의해 은하들이 형성되고 병합하며 우주가 팽창하고 진화해나간다. 마지막에 시뮬레이션 된 일러스트리스TNG 우주는 실제 현존하는 우주와 통계학적으로 아주 비슷한 모습을 갖고 있지만 여전히 흥미로운 몇 가지 차이들 — 예를 들어 빠르게 움직이는 하전된 입자들에서 방출된 전파들의 세기의 차이점 등 — 이 발견된다.

Explanation: How did we get here? We know that we live on a planet orbiting a star orbiting a galaxy, but how did all of this form? To understand details better, astrophysicists upgraded the famous Illustris Simulation into IllustrisTNG — now the most sophisticated computer model of how galaxies evolved in our universe. Specifically, this featured video tracks magnetic fields from the early universe (redshift 5) until today (redshift 0). Here blue represents relatively weak magnetic fields, while white depicts strong. These B fields are closely matched with galaxies and galaxy clusters. As the simulation begins, a virtual camera circles the virtual IllustrisTNG universe showing a young region — 30-million light years across — to be quite filamentary. Gravity causes galaxies to form and merge as the universe expands and evolves. At the end, the simulated IllustrisTNG universe is a good statistical match to our present real universe, although some interesting differences arise — for example a discrepancy involving the power in radio waves emitted by rapidly moving charged particles.

Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
NASA Official: Phillip Newman Specific rights apply.
NASA Web Privacy Policy and Important Notices
A Service of: ASD at NASA / GSFC & Michigan Tech. U.
Translated by: WouldYouLike.j.h.kim