천문·천체물리
초기 우주 은하의 바리온 총조사: 재이온화 이전 가스는 대부분 차가웠다
ColdSIM 유체역학·시간의존 비평형 화학 시뮬레이션을 이용해 초기 은하의 바리온을 차가운·따뜻한·뜨거운·항성 상태로 나누어 전수 조사한 연구다. 재이온화 이전의 우주 가스는 대부분 차가운 상태였으나, 이후 별 형성 활동 증가와 자외선 재이온화 복사의 영향으로 따뜻한 상태가 우세해지는 것으로 나타났다. 이 시기의 항성 반환 비율(stellar return fraction)은 약 0.15~0.20으로, 기존에 통상 채택되던 값보다 두 배가량 낮았다. 또한 차가운·따뜻한·뜨거운 가스 질량과 HI·H2 성분은 질량과 별 형성률(SFR)에 따라 증가하는 경향을, 소모 시간(depletion time)은 0.01~0.1 Gyr까지 감소하는 경향을 보였으며 별 형성 효율은 수 퍼센트 수준에 머물렀다. 연구진은 이 결과가 ALMA, VLA, IRAM 등의 후기 시대 관측 서베이들과 일치한다고 밝혔다.
arXiv astro-ph.GA (은하)