우주

#은하 시뮬레이션

3건의 기사

Spiral Galaxy NGC 1309 Credits NASA, ESA, The Hubble Heritage Team (STScI/AURA), and A. Riess (JHU/STScI)
천문·천체물리

'앵커 앤 리파인' 기법으로 은하 시뮬레이션의 열적 항성 피드백 구현

은하 규모 시뮬레이션은 초신성의 냉각 반경(cooling radius)을 분해하지 못해 어린 별 주변의 고온 가스를 제대로 재현하기 어려운데, 연구팀은 별 입자 근처의 호스트 셀을 고정해 열적 피드백 저장소를 유지하는 '앵커 앤 리파인(anchor-and-refine)' 기법을 개발했다. 냉각 반경이 분해되면 초신성 에너지 전체를 호스트 셀에 열에너지로 주입하고, 그렇지 않으면 호스트 셀을 세분화해 주변 가스 셀에 종단 운동량을 전달하는 방식이다. 우리은하 질량의 고립 은하에 적용한 결과 X선 방출 구조와 중심 중간면이 더 선명하게 포착되었고, 순수 하이브리드 피드백보다 매끄러운 별 형성 역사가 나타났다. 유출 질량 적재는 고온 가스가 주도하며 질량 적재 계수는 z>1kpc 높이에서 약 0.2로 평탄해졌고, 고온 가스가 에너지 구동 항성풍을 꾸준히 유지하는 반면 저온 유출은 복사 냉각과 중력 낙하로 고도에 따라 감소했다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

a group of satellite dishes
천문·천체물리

은하 시뮬레이션용 새 '덩어리 기반' 별 형성 모델… 고적색편이 밀집 성단 형성 설명

연구진은 별 형성 가스 덩어리(clump)를 시뮬레이션 도중 직접 식별하고 덩어리 표면밀도에 따라 별 형성 효율을 정하는 새 모델을 제시했으며, 이를 질량 10^9·10^10·10^11 태양질량 헤일로 속 원반 은하에 적용했다. 원반이 조밀할수록 더 무겁고 조밀한 덩어리가 생겨 최대 덩어리 질량이 약 10^5에서 10^7 태양질량으로 커졌고, 10^10 태양질량 헤일로에서 적색편이 z=0에서 10으로 갈수록 전체 별 형성 효율은 5×10^-3에서 2×10^-1로 상승했다. 자체 중력으로 묶인 성단은 조밀한 원반에서만 형성돼, 10^10 태양질량 헤일로의 z≤2에서는 나타나지 않은 반면 z≥8에서는 묶인 성단 질량 비율이 약 40%, 가장 조밀한 10^11 태양질량 헤일로에서는 약 70%에 달했다. 연구진은 이 값들이 제임스웹 우주망원경(JWST)이 관측한 고적색편이 덩어리 은하에서 추정된 비율과 대체로 일치한다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

A breathtaking view of distant galaxies amidst a starry night sky filled with countless stars.
천문·천체물리

새 시뮬레이션, 은하 중심부가 함께 성장하는 과정 제시

독일 라이프니츠 포츠담 천체물리연구소(AIP) 주도 연구팀이 최신 은하 시뮬레이션을 이용해 우주 전역의 은하 중심부를 형성하는 과정과 우리은하의 형성 역사에 대한 새로운 통찰을 얻었다.

Universe Today