본문 바로가기 주메뉴 바로가기 하위메뉴 바로가기

천문우주과학소식

천문우주과학과 관련된 최신기사 및 연구/기술동향을 제공해 드립니다.

854여 개의 초 암흑 은하를 스바루 망원경 아카이브에서 발견

  • 작성자 : KASI
  • 작성일 : 2015-06-26
  • 조회수 : 2109
내용보기

 

 

뉴욕 주립 대학 및 국립 천문대의 연구자들로 구성된 연구팀은, 스바루 망원경 아카이브(기록 보관소) 데이터를 해석하고, 머리털자리 은하단 중에서 854여 개의 「초 암흑 은하」가 존재하는 것을 발견했다(그림 1). 머리털자리 은하단은 옛날부터 연구가 활발히 행해지고 있는 유명한 은하단임에도 불구하고, 작년 말에 47개의 초 암흑 은하가 처음으로 발견되어 화제가 되고 있다. 이번 연구에서 854여 개의 존재가 확인된 것으로, 머리털자리 은하단 내에서의 분포와 초 암흑 은하의 안에 있는 별의 종족이 밝혀졌다.

[이미지]
그림 1 : 스바루 망원경에 의한 B, R, i 밴드 이미지를 합성한 유사 컬러 이미지. 머리털자리 은하단의 중심에 가까운 6분 각 × 6분 각의 영역을 잘라낸 것이다. 노란색 원이 지난해 말에 발견된 47개의 초 암흑 은하 안의 두 개이다. 스바루 망원경 아카이브 데이터에서, 또한 녹색 동그라미로 둘러싸인 초 암흑 은하가 발견되었다. 문자를 뺀 이미지는 여기에. 또한 문자도 표시도 없는 이미지는 여기에. (제공:국립 천문대)

초 암흑 은하는 별의 빛만을 보면 우리 은하계의 불과 1000분의 1의 밝기에도 불구하고, 크기는 은하계와 같은 정도까지 넓어지고 있다고 하는, 매우 밝은 빛의 은하이다(그림 1). 이정도 「희미하게 퍼진」천체는 통상이라면 은하단 내부의 기조력(보충 1)에서 간단히 파괴되어 버린다. 그럼에도 불구하고 이만큼 많은 초 암흑 은하가 은하단에 발견된 것으로부터, 빛으로는 볼 수 없는 대량의 암흑 물질이 존재하고, 그 중력이 별을 은하 내부에 묶어 붙이고 있는 것은 아닌가라고 생각된다. 역학 계산에서, 별 등의 빛으로 보이는 물질은 단 1% 이하로, 나머지 99% 이상은 암흑 물질이 차지하는 「초 암흑 은하」인 것으로 생각된다.

스바루 망원경의 집광력과 넓은 시야, 날카로운 성상에 따라, 이번의 연구에서는 초 암흑 은하 내부에서 별 분포와 색을 측정할 수 있었다. 이것에 따라, 초 암흑 은하가 오래된 별의 종족으로 구성된 오래된 천체인 것이 판명되었다. 또한 머리털자리 은하단 안에서의 분포는 다른 은하와 마찬가지로 중심 집중하고 있기 때문에, 은하단의 바깥에서 최근 떨어져 온 것이 아니라, 은하단 내에 오래 전부터 존재하고 있었던 것도 알았다(그림 2).

[이미지]
그림 2 : 머리털자리 은하단 방향의 약 2.9 도 각 × 2.9도 각의 영역. 녹색의 십자가 은하단의 중심.


(왼쪽) 디지타이즈드 스카이서베이에서 얻은 이미지상에, 스바루 망원경의 관측 영역을 그린 것이다. 흰색 사각형으로 둘러싸인 18 영역이 이번에 해석된 전 영역(R 밴드에서 관측된)이다. 빨간색과 노란색으로 둘러싸인 영역이 더욱 복수의 밴드에서 관측된 영역. 하늘색 영역이 그림 1에서 잘라낸 부분이다.


(오른쪽) 이번에 발견된 초 암흑 은하의 분포. 파란색과 검정색 원이 이 연구에서 발견된 초 암흑 은하에서, 파란색 원은 특별히 큰 사이즈의 초 암흑 은하를 나타낸다. 빨간 × 표가 지난해 처음으로 발견되어 화제가 된 47개의 초 암흑 은하이다. 47개에서는 은하단 안에서의 분포가 판연하지 않았지만, 이번의 발견으로 은하단 중심 가까이에 집중한 은하단의 바깥쪽으로 향하고 수가 줄어간다고 하는, 초 암흑 은하의 분포가 밝혀지게 되었다.(제공 : 국립 천문대/뉴욕 주립대 스토니 브룩교)

빛으로 보이는 물질이 단 1% 이하라고 하는 초 암흑 은하의 질량비는, 우주의 평균과 비교해도 매우(극단으로) 낮은 것이다. 은하가 형성된 후에 어떤 모양으로 별의 재료가 되는 가스가 잃어버려, 별을 만드는 것을 그만 두어 버린 결과라고 생각된다. 이번의 연구에서는 초 암흑 은하가 은하에 특히 많이 존재하는 것도 판명한 것에 따라, 가스를 잃어버린 원인은 은하단이라고 하는 환경에 특유의 것이라고 연구팀은 지적한다(보충 2).

「초 암흑 은하」의 대량 발견은 전 세계 연구자의 주목을 모으고 있고, 은하 형성의 연구에 중요한 천체가 될 것으로 기대되고 있다. 연구팀의 幸田仁씨 (뉴욕 주립대 스토니 브룩교)는 "앞으로의 분광 관측에 의해 별 형성의 역사를 연구하고, 초 암흑 은하의 형성 과정을 찾고 싶다"고 말한다.

「별」의 성질에 주목한 연구와 동시에, 초 암흑 은하 중에서 99% 이상을 차지하는 암흑 물질의 연구도 중요하다. 암흑 물질을 직접 볼 수는 없지만, 초 암흑 은하 내의 별 운동의 측정에서 암흑 물질의 분포를 찾아 볼 수 있다. 그러나 희미하게 퍼져있는 초 암흑 은하에서는 스바루 망원경을 가지고 연구해도 별 운동의 관측은 매우 곤란하다. 일본을 포함한 5개 나라의 협력으로 건설이 시작되고 있는 차세대 초대형 망원경 TMT(Thirty Meter Telescope 30 미터 망원경)의 완성이 기다려진다.

국립 천문대 하와이 관측소에서는 1999년의 관측 개시 이후, 스바루 망원경으로 얻은 모든 관측 데이터를 중요하게 보관하고, 관찰 후 1년 반 이상 지난 데이터는 전 세계에 공개하고 있다. 이번의 「보물 발굴」은, 이 같은 공개된 아카이브 데이터 중에서 행해졌다. 이번의 연구 이외에도 아카이브를 사용한 연구 성과가 발표되는 것도 많아, 스바루 망원경 아카이브의 가일층의 활약도 기대되고 있다.

이 연구 성과는 미국 천문 학회의 천체 물리학지 「아스트로 피지컬 저널 레터스」의 온라인 판에, 2015년 6월 24일자로 게재될 예정이다 (Koda et al. 2015, "Approximately A Thousand Ultra Diffuse Galaxies in the Coma cluster"). 논문의 양식지는 여기에서 입수 가능하다.


목록
top