우주 별 생성 감소, 연료 부족 아닌 가스 순환 효율 문제

• 최근 45억 년 동안 우주의 별 생성 속도가 급격히 감소했으나, 그 원인이 단순히 별의 재료인 수소가 부족해서는 아니라는 연구 결과가 나옴.
• 중국과학원 소속 연구진이 FAST 망원경과 DESI 데이터를 통해 관측한 결과, 별 생성 속도는 2.5배 감소한 반면 중성 원자 수소(HI) 밀도는 1.4배 감소하는 데 그침.
• 별 생성 저하의 핵심 원인은 연료의 총량 부족이 아니라 은하 내부의 가스 순환 메커니즘인 '중입자 순환(baryon cycle)'의 효율성 저하임.

주요 연구 결과

• 약 45억 년 전의 별 생성 속도는 현재보다 약 2.5배 높았음.
• 우주 전체의 중성 수소 공급원은 비교적 안정적으로 유지되고 있음.
• 중성 수소가 별 형성에 필요한 분자 수소(H2)로 전환되는 과정이 원활하지 않아 별 생성이 감소하고 있음.

배경 및 향후 과제

• 우주의 별 생성은 약 100억 년 전 '코스믹 눈(cosmic noon)' 시기에 정점에 달한 후 지속적으로 감소해 옴.
• 이번 연구는 가스가 은하로 유입되거나 순환하는 과정에서 문제가 발생해 새로운 별의 재료 보충이 이루어지지 않고 있음을 시사함.
• 연구진은 향후 72억 년 이전의 초기 우주 환경을 조사하기 위해 더욱 깊은 파장대 관측이 필요하다고 강조함.