GN-z11
1. 개요
GN-z11은 GOODS-North 필드에 위치하며, 134억 년 전 대폭발 이후 4억 년이 지난 시점에 존재했던 것으로 관측되는 은하이다. 허블 우주 망원경과 스피처 우주 망원경의 데이터를 통해 발견되었으며, 관측된 천체 중 가장 우주 탄생 시대에 가까운 시기에 위치한다. 우리 은하보다 크기는 작지만, 별을 매우 빠른 속도로 생성하며, 초기 우주 시대의 은하 형성 모델에 대한 의문을 제기한다.
| 별자리 | 큰곰자리 |
|---|---|
| 적색 편이 | 10.6034 ± 0.0013 |
| 거리 | 320억 광년 (실제 거리) 134억 광년 (광행 거리) |
| 은하 형태 | 불규칙 은하 |
| 질량 | ~1 태양질량 |
| 겉보기 등급 | 25.8H |
| 다른 이름 | GN-z10-1 GNS-JD2 GNDJ-2545743169 |
|---|
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2016년 발견한 천체 -
469219 카모오알레와
469219 카모오알레와는 2016년 발견된 지구 근접 천체이자 준위성으로, 지구와의 특이한 궤도 관계와 달의 분출물 가능성 등으로 기원에 대한 연구 및 탐사 임무가 제안되고 있다. -
2016년 발견한 천체 -
돛자리 초은하단
돛자리 초은하단은 은하수 내에 위치하여 가시광선 관측이 어렵지만, 암흑류의 원인으로 주목받으며 추가적인 관측과 연구가 필요한 천문학 연구 대상이다. -
과학 및 자연에 관한 -
단층
단층은 지각 변동으로 암석이 끊어져 어긋난 구조로, 전단력에 의해 형성되며, 지진 발생의 주요 원인이 되고 다양한 자연재해와 사회적 문제를 유발하며, ESR, OSL 연대측정법 등으로 연구된다. -
과학 및 자연에 관한 -
곤드와나
곤드와나는 고생대와 중생대에 존재했던 초대륙으로, 현재의 아프리카, 남아메리카, 남극, 인도, 오스트레일리아 등을 포함했으며, 판게아 분열 이후 서곤드와나와 동곤드와나로 나뉘어 각 대륙이 이동하면서 생물 지리학적 분포 패턴에도 영향을 미쳤다. -
큰곰자리 -
북두칠성기
북두칠성기는 녹색 바탕에 은색 별로 큰곰자리를 형상화한 깃발로, 아일랜드의 자유를 상징하며 부활절 봉기에 사용되었고, 아일랜드 노동 운동과 공화주의 단체에서 사용되었다. -
큰곰자리 -
북두칠성
북두칠성은 큰곰자리의 꼬리 부분에 위치한 일곱 개의 밝은 별로 이루어진 별자리로, 북반구에서 계절에 상관없이 관측 가능하며 북극성을 찾는 길잡이 별자리로 유명하고, 고대부터 항해와 천문학 연구에 활용되었으며 여러 문화권에서 다양한 이름으로 불리고 신화와 전설에 등장하고, 시간이 지남에 따라 모양이 변화한다.
2. 역사
이 천체의 이름 GN-z11은 GOODS-노스 필드 은하계에 속하는 위치(GN)와 높은 우주론적 적색편이 값(z=11)에서 비롯되었다. 지금으로부터 134억 년 전인 대폭발 이후 겨우 4억 년이 지난 시점에 존재한 것으로 관측된다. 이 때문에 은하까지의 거리를 광행거리 값인 134억 광년으로 잘못 보고하기도 한다.
3. 발견
GN-z11은 허블 우주망원경의 '우주 조립 근적외선 심층 외은하 유산 조사'(CANDELS)와 스피처 우주망원경의 '대천문대 기원 심층 조사-북측'(GOODS-North) 데이터를 연구하는 팀에 의해 발견되었다. 연구팀은 허블의 '광시야 카메라 3'을 이용해 GN-z11까지의 거리를 분광학적으로 측정하여 우주 팽창에 따른 적색편이를 측정했다. 2016년 3월에 발표된 이 발견에 따르면 은하가 원래 생각했던 것보다 훨씬 더 멀리 허블 망원경이 관측할 수 있는 한계 거리에 있다는 점이 밝혀졌다. GN-z11은 종전의 기록 보유자인 EGSY8p7 보다 약 1억 5천만년 더 오래된 천체로서 재이온화 시대가 "시작한 직후의" 시기 동안의 것으로 관측되었다.
2020년, W. M. 케크 천문대에서의 관측에 의해, GN-z11의 2차 이온화 탄소 이온 및 2차 이온화 산소 이온으로부터의 휘선이 검출되어, 가장 우주 탄생 시대에 가까운 시대에 위치하고 있는 천체임이 확인되었다.
2022년 4월에는 GN-z11보다 더 멀리 떨어진 은하 후보 천체 HD1이 발견되면서, GN-z11은 관측 사상 가장 멀리 있는 알려진 천체가 아니게 되었다.
3.1. 특징
이 천체의 이름 GN-z11은 GOODS-노스 필드(GOODS-North Field) 은하계에 속하는 위치(GN)와 높은 우주론적 적색편이 값(z=11)에서 비롯되었다. 지금으로부터 134억 년 전인 대폭발 이후 겨우 4억 년이 지난 시점에 존재한 것으로 관측된다. 이 때문에 은하까지의 거리를 광행거리 값인 134억 광년으로 잘못 보고하기도 한다.
이 은하는 매우 높은 적색편이를 가지고 있어서 그 각지름 거리가 이 은하보다 더 낮은 적색편이를 가진 다른 은하보다 작은 값을 가진다. 이는 광년 단위 크기에 대한 각 크기의 비 값이 더 크다는 것을 의미한다.
GN-z11은 우리은하에 비해 크기가 1/25이고 질량은 1%이며, 약 20배 빠른 속도로 새로운 별을 형성하고 있다. 항성 나이는 4천만 년으로 추정되는데, 이는 이 은하가 상대적으로 빠르게 별을 형성했음을 보여준다. 최초의 별이 형성되기 시작한 직후에 이렇게 거대한 은하가 존재했다는 사실은 은하 형성에 대한 현재의 일부 이론 모델에 도전이 된다.
3.2. 추가 연구
이 은하는 허블 우주망원경의 '우주 조립 근적외선 심층 외은하 유산 조사'(CANDELS)와 스피처 우주망원경의 '대천문대 기원 심층 조사-북측'(GOODS-North) 데이터를 연구하는 팀에 의해 발견되었다. 연구팀은 허블의 '광시야 카메라 3'을 이용해 GN-z11까지의 거리를 분광학적으로 측정하여 우주 팽창에 따른 적색편이를 측정했다. 2016년 3월 발표된 이 발견에 따르면, 은하는 원래 생각했던 것보다 훨씬 더 멀리, 허블 망원경이 관측할 수 있는 한계 거리에 있다는 점이 밝혀졌다. GN-z11은 종전의 기록 보유자인 EGSY8p7보다 약 1억 5천만 년 더 오래된 천체로서, "이른바 우주 암흑기의 종말에 매우 근접한 시기의" 직후이며 재이온화 시대가 "시작한 직후의" 시기 동안의 것으로 관측되었다.
GN-z11은 우리은하에 비해 크기는 1/25, 질량은 1%이며 약 20배 빠른 속도로 새로운 별을 형성하고 있다. 항성 나이는 4천만 년으로 추정되며, 이 은하는 상대적으로 빠르게 별을 형성한 것으로 보인다. 최초의 별이 형성되기 시작한 직후에 이렇게 거대한 은하가 존재한다는 사실은 은하 형성에 대한 현재의 일부 이론 모델에 대한 도전이다.
2022년 4월, GN-z11보다 훨씬 더 멀리 약 135억 광년(실제 거리는 약 334억 광년, 적색 편이는 z = 13.27) 떨어진 곳에 위치한 은하 후보 천체 HD1이 발견되면서, GN-z11은 관측 사상 가장 멀리 있는 알려진 천체가 아니게 되었다.
2020년, W. M. 케크 천문대에서의 관측을 통해 GN-z11의 2차 이온화 탄소 이온 및 2차 이온화 산소 이온으로부터의 휘선이 검출되었다. 이로 인해 적색 편이가 확정되었고, 지금까지 관측된 천체 중에서 가장 우주 탄생 시대에 가까운 시대에 위치하고 있는 천체임이 확인되었다.
4. 측정
이 은하는 매우 높은 적색편이를 가지고 있어서 그 각지름 거리가 이 은하보다 더 낮은 적색편이를 가진 다른 은하보다 작은 값을 가진다. 이는 광년 단위 크기에 대한 각 크기의 비 값이 더 크다는 것을 의미한다.
이 은하는 허블 우주 망원경을 사용하여 관측을 수행하는 CANDELS 및 스피처 우주 망원경을 사용하는 Great Observatories Origins Deep Survey-North(GOODS-N)에 의해 얻어진 데이터를 연구하는 팀에 의해 발견되었다. 연구팀은 허블 우주 망원경의 광역 카메라 3을 사용하여 분광학적으로 GN-z11까지의 거리를 측정했다. 즉, GN-z11에서 도달한 빛을 성분 색으로 분리함으로써, Expansion of the universe영어에 의해 생긴 적색 편이를 측정했다.
이 발견은 2016년 3월에 발표되었으며, 이 은하가 당초 예상했던 허블 우주 망원경이 관측할 수 있는 거리의 한계보다 훨씬 멀리 위치하고 있다는 것이 밝혀졌다. GN-z11은 그동안 관측되었던 천체 중에서 가장 오래된 기록을 가지고 있던 EGSY8p7보다 약 1억 5,000만 년 더 오래되었으며, "소위 우주의 암흑 시대의 끝에 매우 가까운 시기" 그리고 "우주의 재전리 시대의 초기"를 관측했다고 여겨진다.
2020년, W. M. 케크 천문대에서의 관측에 의해, GN-z11의 2차 이온화 탄소 이온 및 2차 이온화 산소 이온으로부터의 휘선이 검출되었다. 이로 인해 적색 편이가 확정되었고, 지금까지 관측된 천체 중에서 가장 우주 탄생 시대에 가까운 시대에 위치하고 있는 천체임이 확인되었다.
5. 의의
GN-z11은 허블 우주 망원경의 근적외선 심우주 전천 탐사(CANDELS) 및 스피처 우주 망원경의 [[심우주 기원 탐사]-북부 (GOODS-North) 데이터를 연구하는 팀에 의해 확인되었다. 연구팀은 허블의 광대역 카메라 3을 사용하여 GN-z11의 거리를 분광법으로 측정하고, 우주의 팽창으로 인한 적색 편이를 측정했다. 2016년 3월에 발표된 이 연구 결과는 이 은하가 원래 생각했던 것보다 더 멀리 떨어져 있으며, 허블 망원경이 관측할 수 있는 거리의 한계에 있다는 것을 밝혀냈다. GN-z11은 이전 기록 보유자 EGSY8p7보다 약 1억 5천만 년 더 오래되었으며, 우주의 암흑기의 끝에 매우 가깝고, 재이온화 시대의 "아주 초기"에 관측되었다.
은하수와 비교했을 때 GN-z11은 크기가 1/25이고 질량은 1%이며, 새로운 별을 약 20배 더 빠르게 형성하고 있다. 별의 나이 추정에 따르면 별의 나이는 4천만 년으로 추정되며, 은하가 비교적 빠르게 별을 형성한 것으로 보인다. 이렇게 거대한 은하가 최초의 별이 형성되기 시작한 지 얼마 되지 않아 존재한다는 사실은 현재 은하 형성 이론 모델에 대한 도전이 되고 있다.
2020년, W. M. 케크 천문대에서의 관측에 의해, GN-z11의 2차 이온화 탄소 이온 및 2차 이온화 산소 이온으로부터의 휘선이 검출되었다. 이로 인해 적색 편이가 확정되었고, 지금까지 관측된 천체 중에서 가장 우주 탄생 시대에 가까운 시대에 위치하고 있는 천체임이 확인되었다.