우주가 어두울 때 빛은 어디에서 오는가?

(댄 트리) - 과학자들은 왜소은하가 "우주의 새벽"의 근원이라고 밝혔습니다.

허블과 제임스 웹 우주 망원경(JWST)의 데이터에 따르면, 우주의 초기 새벽에 자유 광자가 나온 것은 작은 왜소 은하가 폭발하면서 은하 간 공간을 덮고 있던 불투명한 수소 안개가 사라졌기 때문입니다.

이들은 중성 수소를 플라스마로 변환하는 이온화 광자를 방출하는데, 이는 우주의 재이온화에 중요한 역할을 합니다.

파리 천체물리학 연구소의 천체물리학자 이리나 케메린스카는 "이번 발견은 초기 우주 형성에 있어 극히 희미한 은하가 특별한 역할을 했다는 사실을 강조한다"고 말했다.

우주가 아직 어둠 속에 있었을 때

빅뱅 직후, 우주는 뜨겁고 밀도가 높은 이온화 플라스마로 가득 찼습니다.

광자는 자유 전자에 의해 끊임없이 산란되기 때문에 빛은 투과할 수 없고, 우주는 어둠 속에 놓이게 됩니다.

빅뱅은 우주의 진화 여정을 열었습니다.(사진: 우주)

폭발 후 약 30만 년이 지나 우주는 점차 식었고, 양성자와 전자가 결합하여 중성 수소(소량의 헬륨 포함)를 형성했습니다.

이 당시 빛은 중성 매질을 통해 전달될 수 있었지만, 빛의 원천은 여전히 ​​매우 희귀했으며, 수소와 헬륨으로부터 최초의 별이 형성되었습니다.

첫 번째 별에서 나온 강렬한 빛은 수소 원자로부터 전자를 벗겨내어 우주의 가스를 플라스마로 바꾸고, 우주를 투명하게 만들어 빛이 투과할 수 있게 했습니다.

약 10억 년 후, '우주의 새벽' 시대가 끝나고, 우주의 모든 빛이 공식적으로 밝혀졌습니다.

왜소은하의 놀라운 역할

이 단계는 거리가 너무 멀고, 빛이 희미하며, 안개에 가려져 있어서 관찰하기가 매우 어렵습니다.

이전에 과학자들은 별이 폭발하는 초대질량 블랙홀이나 거대 은하가 에너지의 주요 원천이라고 생각했습니다.

JWST는 우주의 새벽을 깊이 들여다보도록 설계되었으며, 왜소은하가 핵심 역할을 한다는 것을 발견했습니다.

파리 천체물리학 연구소의 천체물리학자 하킴 아텍이 이끄는 국제팀은 허블과 협력하여 은하단 아벨 2744의 데이터를 분석했습니다.

Abell 2744 성단의 시야에는 약 50,000개의 근적외선 광원이 보이는 것으로 추정됩니다(출처: NASA).

이 은하단은 너무 밀도가 높아서 시공간을 휘게 하고, 먼 은하에서 오는 빛을 확대하는 우주 렌즈 효과를 만들어냅니다.

그 덕분에 과학자들은 "우주의 새벽" 시기에 매우 가까운 왜소은하를 관찰할 수 있었습니다.

연구 결과에 따르면 왜소은하는 가장 흔한 은하 유형일 뿐만 아니라 예상보다 훨씬 더 밝습니다.

사실, 왜소은하는 큰 은하보다 100배나 많고, 왜소은하가 방출하는 이온화 방사선의 총량은 일반적으로 큰 은하에서 방출된다고 생각되는 양의 4배나 더 많습니다.

아텍은 "그것들은 문자 그대로 '우주 발전소'로, 우주 전체를 재이온화하기 위해 방사선을 방출합니다."라고 강조했습니다.

이러한 저질량 은하는 엄청난 에너지 복사의 근원이어서 그 영향력은 우주 전체의 상태를 바꿀 수 있습니다.

출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/anh-sang-xuat-hien-tu-dau-khi-vu-tru-chim-trong-bong-toi-20251006074930452.htm