초기 우주 은하의 별 덩어리, 원반 분열로 태어나 100Myr 안에 흩어진다
제임스웹 우주망원경(JWST)이 적색편이 z>6 은하에서 발견한 극도로 조밀한 별 덩어리(stellar clump)의 기원을 복사-유체역학 시뮬레이션으로 조사한 연구다. 연구진은 비리얼 질량 1.5×10^10 태양질량의 고립 은하 'Ninfea_blu'를 최대 공간분해능 3.6pc으로 z=16에서 12.5까지 100Myr 동안 진화시켰고, 모든 조건에서 가스가 빠르게 회전 지지 원반을 이루며 최대 별 형성률 10~15 태양질량/년에 도달한 뒤 조밀한 별 덩어리로 분열했다. 항성 피드백은 누적 항성질량을 30~40% 줄이고 덩어리가 보유한 가스 질량을 약 1자릿수(1 dex) 낮췄지만 덩어리 형성 자체를 막지는 못했으며, 덩어리는 이후 이동·상호작용·조석 벗겨짐을 거쳐 흩어졌다. 덩어리 질량함수의 멱법칙 기울기는 -1.88로 관측치와 잘 맞았고, 항성질량과 고유 자외선 광도에 대한 기여도는 20Myr 시점 0.41과 0.40에서 100Myr 시점 0.13과 0.10으로 감소했다. 연구진은 가스가 풍부한 조밀한 원반의 분열이 초기 우주에서 관측되는 조밀한 별 시스템의 유력한 기원이며, 피드백과 내부 역학이 그 성장과 운명을 주로 규제한다고 결론지었다.
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