헤르쿨레스 A 은하의 제트

 

 

타원은하 헤르쿨레스 A 의 중심, 거대 블랙홀의 중력 에너지에 의해 추동되는 제트의 장관이 천문학 연구의 최첨단 기구인 허블우주망원경의 WFC3와 최근 업그레이드된 뉴멕시코주 Karl G. Jansky VLA 전파망원경의 관측 데이터 조합을 통해 그 모습을 드러냈다.  

 

약 20억광년 거리에 위치하는, 사진 중앙 노란색 빛의 타원은하는 허블 우주망원경이 가시광선 대역에서 촬영한 평범하기 그지 없는 모습의 은하이다.

이 은하의 질량은 대략 우리 은하의 천배에 달하며 중심 블랙홀의 질량은 태양의 25억배로서 이는 우리 은하 블랙홀의 천배에 달하는 질량이다.  
 
3C 348로도 알려진 이 은하는  오랫동안 헤르쿨레스 자리의 은하들 중 라디오파에서 가장 밝은 빛을 뿜어내는 은하로 알려져 있었다. 

이 은하가 복사해내는 전파는 우리 태양의 약 10억배에 달하는데 따라서 이 은하는 전체 하늘에서 우리 은하 바깥에 존재하는 라디오 전파원으로는 가장 밝은 천체중 하나이다.

 

이 사진은 허블우주망원경이 V, I 필터로 촬영하여  조합해낸 활성은하 3C 348의 모습을 보여주고 있다.  이 사진은 2012년 10월에 촬영되었다.

 

 

이 사진은  VLA 라디오파 합성 사진에서 보여주고 있는  헤라클레스 A로도 알려져 있는 활성은하 3C 348의 모습이다.VLA 데이터는 4-9GHz의 주파수에서 기록되었으며  2010년~2011년 사이에 촬영된 것이다.

 

VLA 가 촬영한 라디오 데이터는 가시광선 대역에서는 보이지 않는 150만 광년에 달하는 거대한 제트를 보여주고 있으며 제트가 쏟아져나오는 곳에 작은 왜소은하가 보인다.

이 제트는 상당한 고에너지의 플라스마 빔으로서 아원자 입자와 자기장의 속도는 블랙홀 부근에서 발생하는 빛의 속도와 거의 맞먹을 정도이다.

제트의 바깥쪽에 위치하는 구조는 범상치 않은 고리 모양의 구조를 보여주고 있는데 이는 이 은하 중심 거대 질량의 블랙홀로부터 다수의 폭발이 발생한 과거가 있었음을 알려주고 있는 것이다. 

 

제트의 가장 안 쪽 부근은 구성 물질들이 우리로부터 멀어지는 빛줄기의 상대론적 효과를 일으킬 정도의 극단적인 속도로 인해서 눈에 보이지 않는 것이다.

 

이 제트가 은하로부터 멀리 떨어져 나올 수록 그 모습이 와해되면서 고리 모양이나 여러 줄기들로 갈라지는 것이다. 
 

X선을 복사해내고 있는 뜨거운 가스 구름에 둘러싸인 라디오 전파원의 전체 모습은 가시광선과 라디오 파를 합성해낸 이 사진에서는 보이지 않는다.

 

허블이 촬영한 사진에서는 가시광선-라디오파 복사원의 중심부 매우 가까이에 붙어 있는 타원형 동반은하의 모습을 보여주고 있는데 아마도 이 은하는 중심 은하와 합병이 진행되고 있는듯 하다.

사진에는 이 은하단에 소속되어 있는 것으로 보이는 타원은하들과 나선은하들이 보이고 있다.

헤르쿨레스 A는 이 은하단에서 가장 밝고 가장 무거운 은하이다.

 

 

동영상1> 헤르쿨레스 A의 3차원 영상

                                                    

 

 

동영상2> 헤르쿨레스 A의 위치

                                                   

 

* '허블사이트'폴더에는 허블공식사이트(http://hubblesite.org) 의 뉴스센터 자료를 번역,게시하고 있습니다.
   본 내용은 2012년 11월 29일 발표된 뉴스입니다.

 

원문>

A Multi-Wavelength View of Radio Galaxy Hercules A

 

ABOUT THIS IMAGE:

Spectacular jets powered by the gravitational energy of a supermassive black hole in the core of the elliptical galaxy Hercules A illustrate the combined imaging power of two of astronomy's cutting-edge tools, the Hubble Space Telescope's Wide Field Camera 3, and the recently upgraded Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) radio telescope in New Mexico.

Some two billion light-years away, the yellowish elliptical galaxy in the center of the image appears quite ordinary as seen by Hubble in visible wavelengths of light. The galaxy is roughly 1,000 times more massive than the Milky Way and harbors a 2.5-billion-solar-mass central black hole that is 1,000 times more massive than the black hole in the Milky Way. But the innocuous-looking galaxy, also known as 3C 348, has long been known as the brightest radio-emitting object in the constellation Hercules. Emitting nearly a billion times more power in radio wavelengths than our Sun, the galaxy is one of the brightest extragalactic radio sources in the entire sky.

The VLA radio data reveal enormous, optically invisible jets that, at one-and-a-half million light-years wide, dwarf the visible galaxy from which they emerge. The jets are very-high-energy plasma beams, subatomic particles and magnetic fields shot at nearly the speed of light from the vicinity of the black hole. The outer portions of both jets show unusual ring-like structures suggesting a history of multiple outbursts from the supermassive black hole at the center of the galaxy.

The innermost parts of the jets are not visible because of the extreme velocity of the material, which causes relativistic effects that beam the light away from us. Far from the galaxy, the jets become unstable and break up into the rings and wisps.

The entire radio source is surrounded by a very hot, X-ray-emitting cloud of gas, not seen in this optical-radio composite.

Hubble's view of the field also shows a companion elliptical galaxy very close to the center of the optical-radio source, which may be merging with the central galaxy. Several other elliptical and spiral galaxies that are visible in the Hubble data may be members of a cluster of galaxies. Hercules A is by far the brightest and most massive galaxy in the cluster.

For more information, contact:

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

John Stoke
National Radio Astronomy Observatory, Charlottesville, Va.
434-244-6896
jstoke@nrao.edu

Dave Finley
National Radio Astronomy Observatory, Socorro, N.M.
575-835-7302
dfinley@nrao.edu

Object Names: Hercules A, Herc A, 3C 348

Image Type: Astronomical

 

Credit: NASA, ESA, S. Baum and C. O'Dea (RIT), R. Perley and W. Cotton (NRAO/AUI/NSF), and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)