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천문우주과학소식

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자기장 발견은 은하 형성 과정에 실마리를 제공한다

  • 작성자 : KASI
  • 작성일 : 2015-06-26
  • 조회수 : 1757
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[이미지]
VLA와 에펠스베르크 망원경 둘 모두의 데이터를 사용한, 은하 IC 342의 결합된 라디오/광학 이미지. 선은 은하의 자기장의 방향을 나타낸다.


가까운 은하의 상세한, 멀티 망원경 연구를 수행하는 천문학자들은 은하의 주 나선 팔 주위에 휘감긴 자기장을 발견했다. 이 발견은 은하의 나선 팔이 형성되는 방법을 설명하는데 도움이 된다. 같은 연구는 또한 가스가 아마도 블랙홀을 주인으로 하는 은하의 중심을 향해 어떻게 안쪽으로 집중될 수 있는지를 보여준다.

"본 연구는 은하 형성과 진화 방법에 대한 몇 가지 주요한 문제를 해결하는데 도움이 된다"고 독일 본에서 막스 플랑크 전파 천문학 연구소(MPIfR)의 Rainer Beck은 말했다. 과학자들은 국립 과학 재단(National Science Foundation)의 칼 G 얀스키 초대형 배열(VLA)과 독일에 MPIfR의 100미터 에펠스베르크 전파 망원경을 사용하여, 지구에서 약 천만 광년의, IC 342라고 불리는 은하계를 연구했다. 전파 망원경 둘 모두의 데이터는 은하의 자기 구조를 밝히기 위해 합쳐졌다.

놀라운 결과는 은하의 주 나선 팔 주위에 휘감긴 거대한 나선형-트위스트 루프를 보여주었다. 이전에는 은하에서 결코 보이지 않은 이러한 특징은, 나선 팔 주위에 가스의 흐름에 영향을 줄 만큼 충분히 강하다. "나선형 팔은 거의 혼자 중력의 힘에 의해 형성될 수 없다"고 Beck은 말했다. "이 새로운 IC(342) 이미지는 자기장이 또한 나선 팔을 형성하는데 중요한 역할을 한다는 것을 나타낸다"고 Beck은 덧붙였다.

새로운 관측은 블랙홀을 주인으로 할 수 있는 밝은 중심 지역인, 은하의 또 다른 측면에 단서를 제공하고 또한 다산의 새로운 별을 생산하고 있다. 별 생산의 높은 비율을 유지하기 위해서는 은하의 바깥 지역에서 그 중심으로 가스의 꾸준한 유입을 요구한다."은하의 내부에 자기장 라인은 은하의 중심을 향해 가리킨다. 그리고 가스의 내부로의 흐름을 지원할 것"이라고 Beck은 말했다.

과학자들은 은하에 의해 방사된 전파의 방향, 또는 편광을 측정함으로써 은하의 자기장 구조를 조사했다. 전파의 방향은 자기장에 수직이다. 여러 파장에서의 관찰은 지구로 시선을 따라 성간 자기장을 지나는 그들의 통로에 의한 전파의 편광면 회전을 보정하는 것이 가능해진다.

시계의 시야가 넓은, 에펠스베르크 전파 망원경은 우리 자신의 은하 내에서 먼지 구름에 의해 가시광선 관측을 부분적으로 가리지 않을 경우, 하늘에 보름달만큼 크게 보일, IC 342의 전체 범위를 보여주었다. 다른 한편으로는, VLA의 높은 해상도는 은하의 미세한 세부 사항을 밝혔다. 자기장을 나타내는 최종 화상은, 에펠스베르크 전파 망원경의 30시간 데이터와 함께, 24시간의 관찰 시간으로 만든 다섯 개의 VLA 이미지를 결합하여 만든 것이다.

Beck을 포함하는, MPIfR의 과학자들은 1978년 안드로메다 은하의 에펠스베르크 관측을 시작으로, 은하에서 편광 전파 방출을 감지하는 첫 번째였다. 또 다른 MPIfR 과학자, Marita Krause는 안드로메다 은하(M31)와 삼각형자리 은하(M33) 뒤에, 지구에 세 번째로 가장 가까운 나선 은하인 IC 342를 포함하는 관측으로, 1989년 VLA로 최초의 이러한 탐지를 이뤘다.

Beck은 천문학 및 천체 물리학 저널에 연구의 결과를 발표했다.미국 국립 전파 천문대는 관련 대학, 기업과의 협력 계약에 따라 운영하는 국립 과학 재단(National Science Foundation)의 시설이다.​ 

 


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