중력렌즈 퀘이사

 

 

천문학자들이 허블우주망원경을 이용하여 중력렌즈 역할을 하고 있는 퀘이사를 포함한 은하들을 찾아냈다.
중력렌즈란 뒤쪽에 위치한 먼거리의 은하 이미지가 앞쪽 천체의 중력으로 인해 확장되거나 왜곡되어 보이는 현상이다.

 

퀘이사란 우주에서 가장 밝은 천체로서 자신이 속한 은하의 모든 별을 앞친것보다도 훨씬 밝은 빛을 내는 천체를 말한다.

 

퀘이사는 거대질량의 블랙홀로부터 에너지를 얻는다.

 

'중력렌즈로 작용하는 퀘이사가 속한 은하'라는 흔치 않은 경우의 발견은 EPFL(the Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, Switzerland)의 Frederic Courbin 이 이끄는 연구팀이 Sloan Digital Sky Survey(SDSS)에서 관측한 2만 3천개의 퀘이사 스펙트럼 자료로부터 이루어졌다.

 

이들은 각 은하에서 훨씬 원거리에 존재하는 은하 스펙트럼의 흔적을 조사하였다.

그리고 후보군으로 채택된 은하를 대상으로 허블의 고성능 해상도를 이용하여 중력렌즈로 인해서 발생했을 법한 아치나 고리를 탐색했다.(사진에서 화살표시가 되어 있는 부분임)

퀘이사를 담고 있는 은하는 퀘이사의 빛이 너무나 강렬하여 일반적으로 찾기가 쉽지 않고 심지어는 불가능한 경우도 있다.

이러한 사유로 퀘이사를 담고 있는 은하들은 은하를 구성하고 있는 별빛을 기반으로 이루어지는 질량측정이 매우 어려웠다.

 

그러나 중력렌즈 효과를 일으키는 퀘이사를 담은 은하의 경우는 중력렌즈 효과에서 발생하는 곡률을 기반으로 은하의 질량을 측정할 수 있었다.

 

연구팀의 다음 과제는 '중력렌즈 퀘이사'를 목록화하고, 중력렌즈 퀘이사를 담고 있는 은하의 질량을 측정하여 이를 통계화함으로써 퀘이사가 없는 다른 은하들의 질량과 비교를 하는 것이다.

 

앞으로 시작될, 혹은 이미 시작된 수많은 광대역 탐사에서 중력효과가 일어나는 수천개의 퀘이사가 발견될 것이다.

이번 발견은 Astronomy and Astrophysics에 발표될 예정이다.

 

* '허블사이트'폴더에는 허블공식사이트(http://hubblesite.org) 의 뉴스센터 자료를 번역,게시하고 있습니다.
   본 내용은 2012년 3월 15일 발표된 뉴스입니다.

 

참고  : SDSS 관측 천체에 대한 또다른 포스팅
          https://big-crunch.tistory.com/12241892
          https://big-crunch.tistory.com/12345858

 

원문>

ABOUT THIS IMAGE:

Astronomers using NASA's Hubble Space Telescope have found several examples of galaxies containing quasars, which act as gravitational lenses, amplifying and distorting images of galaxies aligned behind them.

Quasars are among the brightest objects in the universe, far outshining the total starlight of their host galaxies. Quasars are powered by supermassive black holes.

To find these rare cases of galaxy-quasar combinations acting as lenses, a team of astronomers led by Frederic Courbin at the Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL, Switzerland) selected 23,000 quasar spectra in the Sloan Digital Sky Survey (SDSS). They looked for the spectral imprint of galaxies at much greater distances that happened to align with foreground galaxies. once candidates were identified, Hubble's sharp view was used to look for gravitational arcs and rings (which are indicated by the arrows in these three Hubble photos) that would be produced by gravitational lensing.

Quasar host galaxies are hard or even impossible to see because the central quasar far outshines the galaxy. Therefore, it is difficult to estimate the mass of a host galaxy based on the collective brightness of its stars. However, gravitational lensing candidates are invaluable for estimating the mass of a quasar's host galaxy because the amount of distortion in the lens can be used to estimate a galaxy's mass.

The next step for the team is to build a catalog of "quasar-lenses" that will allow them to determine masses for a statistically significant number of quasar host galaxies and to compare them with galaxies without quasars. With the numerous wide-field surveys that will start in the near future or that are already started, hundreds of thousands of quasars will be accessible for looking for lensing effects.

The team involved in this research includes: F. Courbin, C. Faure, F. Rerat, M. Tewes, and G. Meylan (EPFL, Switzerland), S.G. Djorgovski, A. Mahabal (Caltech), D. Stern (JPL), T. Boroson (NOAO), D. Sluse (Bonn University, Germany), and R. Dheeraj (University of Maryland). The full study will be published in the journal of Astronomy and Astrophysics.

For additional information, contact:

Ray Villard
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.
410-338-4514
villard@stsci.edu

Frederic Courbin \ Georges Meylan
Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL), Versoix, Switzerland
011-41-22-379-24-18 \ 011-41-22-379-24-25 and 011-41-21-693-06-44
frederic.courbin@epfl.ch \ georges.meylan@epfl.ch

Object Names: SDSS J0919+2720, SDSS J1005+4016, SDSS J0827+5224

Image Type: Astronomical/Illustration/Annotated

Credit: NASA, ESA, and F. Courbin (EPFL, Switzerland)