우주를 이온화한 것.
우주는 대부분 비어 있는 것처럼 보입니다. 그러나 완전히 비어 있는 것은 아닙니다. 성간은 성간 매질로 알려진 가스와 먼지로 가득차 있습니다. 성간 매체가 별 사이에 존재하는 것이라면, 은하 사이에 존재하는 은하간 매체도 있습니다. 이 두 매체는 대체로 이온화되어 있으며 이는 매체 내의 원자에서 전자가 제거 되었음을 의미합니다. 이것이 일어나기 위해서는 원자가 물리적으로 전자를 밀어내는 엄청난 양의 에너지를 흡수해야 합니다.
그럼 빈 공간의 원자는 어떻게 이온화 되었을까요?
https://youtu.be/f7QBLLEN6QU
우주는 약 138억년전 빅뱅에서 시작되었습니다. 우주의 가장 초기 순간에 존재했던 모든 것은 순수한 에너지였습니다. 그러나 처음 1초 동안 그 에너지의 일부는 응축되어 물질의 첫 번째 입자를 형성했습니다. 점차적으로 첫 번째 원자가 존재하게 되었으며, 주로 소량의 헬륨 리튬과 함께 수소의 형태로 나타났습니다.
처음 380,000년 동안 우주는 이 최초의 원자가 전자를 포획하기에는 너무 뜨거웠숩니다. 그래서 우주는 조밀한 이온화된 가스 안개로 가득 차 있었습니다.
380,000년 이후, 우주는 원자가 전자를 포획할 수 있을 만큼 냉각되었고, 더 이상 이온화되지 않았습니다. 그러나 최초의 별이 형성되기 시작했습니다. 우주가 더 작고 밀도가 컸기 때문에 처음으로 형성된 별은 무거웠습니다. 무거운 별은 더 많은 양의 방사선을 방출하여, 별은 천천히 우주를 재이온화하기 시작했습니다. 약 10억년 전 우주는 재이온화될 만큼 충분한 별과 방사선이 있었고, 그 결과 재이온화 시대가 열렸습니다.
거대한 별은 가스를 이온화하는 막대한 양의 방사선을 방출합니다. 그러나 별에서 나오는 방사선이 우주 전체를 이온화하기에는 충분하지 않기 때문에, 다른 방사선원이 있어야 한다는 것을 알게 되었습니다.
다른 출처는 감마선 폭발 일수 있습니다. 감마선 폭발은 별 수명 주기가 끝날 때 방출되는 대규모 감마선 폭발이며, 감마선은 에너지가 높기 때문에 원자를 쉽게 이온화할 수 있습니다.
거대한 별은 가스를 이온화하는 막대한 양의 방사선을 방출합니다. 그러나 별에서 나오는 방사선이 우주 전체를 이온화하기에 충분하지 않기 때문에, 다른 방사선원이 있어야 한다는 것을 발견했습니다.
다른 출처는 감마선 폭발 일수 있습니다. 감마선 폭빌은 별 수명 주기가 끝날 때 방출되는 대규모 감마선 폭발이며, 감마선은 에너지가 매우 높기 때문에 원자를 쉽게 이온화할 수 있습니다.
그러나 감마선 폭발도 공간의 이온화를 설명하기에는 충분하지 않습니다.
블랙홀, 중성자별, 퀘이사와 같은 다른 출처가 있을 가능성이 높지만, 아직 우주의 이온화 원인을 정확히 파악하지 못했습니다. 기술과 망원경이 발전함에 따라 이 문제에 대한 더 많은 증거를 발견하게 될 것이며, 우주를 이온화한 것이 무엇인지 발견하는 것은 시간 문제일 것입니다.
ionizing the universe.
The universe appears mostly empty. However, it is not completely empty. Interstellar space is full of gas and dust known as the interstellar medium. If the interstellar medium exists between stars, there is also an intergalactic medium that exists between galaxies. Both of these media are largely ionized, which means that electrons have been removed from the atoms in the media. For this to happen, the atoms must absorb a tremendous amount of energy that physically repels electrons.
So how did the atoms in empty space become ionized?
The universe began with the Big Bang about 13.8 billion years ago. Everything that existed in the earliest moments of the universe was pure energy. But in the first second, some of that energy condensed to form the first particles of matter. Gradually the first atoms came into existence, mainly in the form of hydrogen with traces of helium and lithium.
For the first 380,000 years, the universe was too hot to capture these first valence electrons. So space was filled with a dense fog of ionized gas.
After 380,000 years, the universe has cooled enough to capture valence electrons, and is no longer ionized. However, the first stars began to form. Because the universe was smaller and denser, the first stars that formed were massive. Massive stars emitted larger amounts of radiation, which slowly began to reionize the universe. About a billion years ago, the universe had enough stars and radiation to reionize, resulting in a reionization era.
Massive stars emit huge amounts of radiation that ionizes the gas. But since the radiation from the stars isn't enough to ionize the entire universe, it turns out that there must be another source of radiation.
Another source could be gamma ray bursts. Gamma-ray bursts are large-scale gamma-ray bursts emitted at the end of a star's life cycle. Because gamma rays are high in energy, they can easily ionize atoms.
Massive stars emit huge amounts of radiation that ionizes the gas. But since the radiation from the stars isn't enough to ionize the entire universe, they discovered that there must be another source of radiation.
Another source could be gamma ray bursts. Gamma-ray phobils are massive gamma-ray bursts emitted at the end of a star's life cycle. Because gamma rays are so energetic, they can easily ionize atoms.
But even gamma-ray bursts aren't enough to explain the ionization of space.
There are likely other sources, such as black holes, neutron stars, and quasars, but we have yet to pinpoint the source of ionization in the universe. As technology and telescopes advance, we will find more evidence for this matter, and it will only be a matter of time before we discover what ionized the universe.