시속 320만km로 은하 충돌

지구에서 가장 강력한 망원경 중 하나가 시속 200만 마일(320만 km)이라는 믿기 힘든 속도로 움직이는 한 천체에 의해 발생한 거대한 은하 충돌을 전례 없는 세부 묘사로 관찰했습니다.

이러한 극적인 영향은 150년 전에 처음 발견된 5개의 은하로 구성된 근처 은하군인 스테판 5중성에서 관찰되었습니다.

이는 "제트 전투기의 음속 붐"과 유사한 엄청나게 강력한 충격을 일으켰는데, 이와 같은 종류의 충격은 우주에서 가장 놀라운 현상 중 하나입니다.

스테판의 5중주는 "과거 은하 간의 충돌로 인해 복잡한 잔해가 남은 은하의 교차로"를 나타내며, 이제 NGC 7318b 은하가 통과하면서 이 잔해가 다시 깨어났습니다.

이 충돌은 과학자 팀이 스페인 라팔마에 있는 2,000만 유로(1,670만 파운드)짜리 새로운 윌리엄 허셜 망원경 증강 영역 속도 탐사선(WEAVE) 광시야 분광기를 이용해 최초로 관측한 결과를 활용해 발견했습니다.

이 최첨단 차세대 과학 시설은 우리 은하가 수십억 년에 걸쳐 어떻게 형성되었는지 보여줄 뿐만 아니라, 우주의 다른 수백만 개의 은하에 대한 새로운 통찰력을 제공할 것입니다.

60명 이상의 천문학자로 구성된 팀에 의해 스테판 5중주를 통과하는 NGC 7318b의 발견이 관찰되었으며, 그 내용은 오늘 영국 왕립 천문학회 월간지에 게재되었습니다.

이 시스템은 은하계 사이의 혼란스럽고 때로는 폭력적인 관계를 이해하기 위한 이상적인 연구실이기 때문에 WEAVE 대형 적분 필드 유닛(LIFU)이 최초로 빛에 대한 관측을 실시하는 초점이 되었습니다.

허트포드셔 대학의 수석 연구원인 마리나 아르노도바 박사는 "스테판 5중성은 1877년 발견된 이래로 천문학자들을 사로잡았습니다. 왜냐하면 이 5중성은 과거 은하계 간 충돌로 인해 복잡한 파편이 남아 있는 은하계의 교차로를 나타내기 때문입니다.

"이 은하계 그룹의 역동적인 활동은 이제 200만 mph(320만 km/h) 이상의 엄청난 속도로 은하계가 충돌하면서 다시 깨어났으며, 제트 전투기의 음속 붐과 매우 유사한 엄청나게 강력한 충격이 발생했습니다."

국제 연구팀은 천문학자들에게 이전에 알려지지 않았던 충격파 전선의 이중적 본질을 밝혀냈습니다.

아르노도바 박사는 "충격파가 차가운 가스 주머니를 통과하면서 초음속으로 이동합니다. 이는 스테판 퀸텟 * 의 성간 물질에서 음속의 몇 배 에 달하는 속도입니다. WEAVE에서 볼 수 있듯이, 그 속도는 전자를 원자에서 떼어내고 대전된 가스의 빛나는 흔적을 남길 만큼 강력합니다."라고 말했습니다.

하지만 허트포드셔 대학교의 박사과정생인 소우미야딥 다스에 따르면, 충격파가 주변의 뜨거운 가스를 통과하면 훨씬 약해진다고 합니다.

그는 "약한 충격파는 심각한 교란을 일으키는 대신 뜨거운 가스를 압축하여 저주파 배열(LOFAR)과 같은 전파 망원경이 수집하는 전파를 생성합니다."라고 덧붙였습니다.

새로운 통찰력과 전례 없는 세부 정보는 LOFAR, VLA(Very Large Array), JWST(James Webb Space Telescope)와 같은 다른 최첨단 장비와 데이터를 결합한 WEAVE의 LIFU에서 나왔습니다.

WEAVE는 윌리엄 허셜 망원경에 연결되어 은하수와 먼 은하계의 별과 가스 구성을 분석하는 최첨단 초고속 매핑 장치입니다.

이 작업은 분광기의 도움을 받아 수행되는데, 분광기는 빛의 원천을 구성하는 여러 가지 색상의 프리즘 내에서 바코드 스타일의 패턴을 생성하여 별이 어떤 원소로 구성되어 있는지 보여줍니다.

이 망원경은 프랑스, ​​이탈리아, 아이작 뉴턴 망원경 그룹 파트너십(영국, 스페인, 네덜란드) 국가 간의 다자간 협정에 따라 설계되고 건설되었습니다.

천문학자들은 WEAVE를 통해 우리 은하가 어떻게 형성되었는지 전례 없는 세부 사항까지 밝혀내고 우주에 대한 우리의 이해에 혁명을 가져올 수 있기를 바라고 있습니다.

허트퍼드셔 대학의 다니엘 스미스 박사는 "마리나가 이렇게 대규모 팀과 함께 일한 것은 정말 멋진 일이지만, 이 첫 번째 WEAVE 과학 논문은 WEAVE가 완전히 운영되기 시작한 이후 앞으로 5년 동안 일어날 일의 맛보기에 불과합니다."라고 말했습니다.

RAL Space와 옥스퍼드 대학에서 WEAVE의 수석 연구원인 가빈 달튼 교수는 "WEAVE가 이렇게 세부적으로 밝혀낸 것을 보는 건 정말 환상적입니다.

"스테판의 5중주에서 우리가 보는 충격과 전개되는 충돌의 세부 사항과 더불어, 이러한 관찰은 우리가 현재 능력의 한계에서 보는 거의 분해되지 않은 희미한 은하의 형성과 진화에서 무슨 일이 일어나고 있는지에 대한 놀라운 관점을 제공합니다."

아이작 뉴턴 망원경 그룹 책임자인 마크 발셀스 박사는 "WEAVE의 첫 빛에서 수집된 데이터가 이미 큰 영향을 미치는 결과를 제공하고 있다는 사실에 흥분하고 있으며, 이는 향후 몇 년 안에 윌리엄 허셜 망원경에서 WEAVE를 통해 가능해질 발견의 유형에 대한 초기 사례일 뿐이라고 확신합니다."라고 말했습니다.

C-UKRI)(영국), Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek(NWO)(네덜란드), IAC(스페인). ING에 대한 IAC의 기여는 스페인 과학, 혁신 및 대학부의 자금 지원을 받습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/11/241121225909.htm