■ 초기질량함수에 대한 기존의 생각

수십년간, 천문학자들은 우리 은하계에서 관찰되는 소질량별에 대한 고질량별의 비율은 불변의 상수라고 가정해왔다.

그러나, 핵심자료가 증가함에 따라, 지금은 그 가정을 흔들고 있다.

■ 초기질량함수의 역할

천문학자들은 이 비율을 별들의 초기질량함수로 여긴다.

초기질량함수는 은하의 화학적 요소들이 풍부하게 되도록 결정하는 것이기 때문에 은하가 생명을 품을 가능성이 있게 만들지 혹은 그렇게 하지 못할지를 결정하는 중요한 함수이다.

고질량별은 헬륨보다 더 무거운 요소들을 더욱 생산하며, 오직 고질량별만이 철보다 더 무거운 요소들을 생산한다.

특히 진보된 생명체는 특정 단계에서만 존재할 수 있는 주기표 안에 있는 다량의 요소들을 필요로 한다.

게다가, 행성계에서, 헬륨보다 더 무거운 다량의 요소는 소행성과 혜성 밀집벨트의 크기와 수에 매우 밀접하게 서로 연관되어 있다.

내가 이전의 Today's New Reason to Believe 기사에서 설명했듯이,

진보된 생명체가 어느 행성에서 존재하기 위해서는 그 행성계안에 있는 소행성과 혜성 밀집 벨트의 수와 크기와 위치가 반드시 미세하게 조정되어야 한다.

너무 많은 고질량별이 있다면 그것은 아마 고질량별이 야기하는 파괴적인 중력의 혼란으로 그 행성에 존재하는 진보된 생명체는 연속적으로 타격을 받을 것이다.

■ 초기질량함수에 대한 최근의 생각

초기질량함수가 모든 은하계에서 불변의 상수라 여기는 생각에 대한 최근의 가장 유망한 반론은 the Calar Alto Legacy Integral Field Array (CALIFA) 조사팀에 의한 분석으로부터 나오고 있다.

CALIFA 조사는 거의 600개의 은하계에 대한 통합유사분야 조사이다.

이 연구는 우주의 역사가운데 은하들이 어떻게 형성되며 진화하는 지를 조사하기 위해 고안되었다.

CALIFA 팀은 나이가 많은 별들을 많이 지니고 있는 것을 특징으로 하는 24개의 초기형태 은하들에 대한 세부관찰을 수행했다.

거기서는 오직 태양보다 저질량의 별들이 여전히 불타고 있었다.

이러한 관찰에 대한 분석은 초기질량함수가 은하들 사이에서 다양할 뿐 아니라 각각의 은하 내에서도 다양하다는 것을 보여줬다.

초기질량함수는 각각의 은하의 중심으로부터의 거리와 은하의 나이에 매우 밀접하게 연관되어 결정된다.

CALIFA 팀은 이런 특징들로 미루어 현지의 은하에서 헬륨보다 무거운 다량의 요소가 초기질량함수를 결정하는 데 중요 요소라고 결론 지었다.

■ 결론

CALIFA 팀에 의해 주목하게 된 초기질량함수의 여러 변수들은 진보된 생명체를 품을 수 있는 행성의 위치에 관한 미세조정설계의 입장에 더 많은 증거를 주고 있다.

그러한 행성은 반드시 정확한 초기질량함수에 맞는 환경 하에 머물러야 하며, 이것은 그 행성이 정확한 초기질량함수를 지닌 은하 내에서 정확한 위치에 머물러야 함을 의미한다.