ESO 137-001 : 피와 내장을 쏟아내고 있는 나선은하

 

사진 1>  Credit: NASA, ESA,  Acknowledgements: Ming Sun (UAH), and Serge Meunier

 

허블 우주망원경이 촬영한 이 사진에는 Abell 3627 은하단 중심을 통과하고 있는  나선은하 ESO 137-001의 모습이 담겨 있다.

이 은하단은 나선은하의 창자를 끄집어내 우주공간으로 내던지고 있으며, 사진에 보이는 밝은 파란색의 궤적들이 이 우주의 범죄를 말해주고 있다.

 

사진에 담겨있는ESO 137-001 은하는 남반구의 별자리인 남쪽 삼각형자리에 위치하고 있는 우아하고 아름다운 나선은하이지만 비밀을 가지고 있는 은하이다.

 

이 사진은 놀랄만큼 아름다운 배경의 세세한 모습과 은하를 함께 촬영했을 뿐 아니라 좀더 드라마틱한 모습을 함께 담고 있는데 은하로부터 쏟아져나오는 강렬한 푸른빛의 삐침선들이 그것으로 이 선들은 자외선에서 매우 밝게 빛나고 있다.
이 삐침선들은 실제로는 갓 태어난 뜨거운 별들로서 흐릿한 가스기류 안에 담겨 있으며, 은하가 우주공간을 움직임에 따라 그 주변 환경에 의해 은하로부터 뜯겨져 나온 것이다.

 

이러한 파괴적인 우주적 강탈 사건은 'Ram pressure stripping'이라고 알려진 현상에 의한 것인데 이는 어떤 물체가 유체를 통과할 때 그 구성물질이 끌려나가는 현상을 말한다.

 

Credit: NASA, ESA, CXC

 

사진2> 이 사진은 허블 우주망원경과 찬드라 X선 망원경이 촬영한 데이터를 합성한 것이다.

ESO 137-001로부터  Ram pressure stripping에 의해 분출되고 있는 푸른색의 선들을 보여주고 있을 뿐 아니라, X선 파장에서만 볼 수 있는 사진 하단으로 뻗쳐내려온 거대한 가스의 기류도 볼 수 있다.

 

사진에서 이 의문의 유체는 엄청난 온도로 가열된 가스로서 이는 은하단 중심부에 숨어있는 물질들이다.

 

사진에는 또한 이러한 사건이 진행되는 와중에 나타나는 또 다른 현상을 보여주고 있는데, 이는 가스와 먼지 원반이 휘어진 모습으로서 이는 가열된 가스에서 행사되는 압력에 의한 결과이다.

 

은하단이 끌어당기는 힘은 ESO 137-001를 구부리기에 충분할만큼 강력하고, 비록 은하단에 의해 벗겨지고 있는 몇몇 갈색의 먼지 삐침선들이 보이긴 하지만 이 우주적 줄다리기에서 은하의 인력 역시 자신이 보유하고 있는 먼지의 상당부분을 유지할 수 있을만큼 강력하다.

 

Ram pressure stripping에 대한 연구는 천문학자들로 하여금 은하의 진화를 추동하는 메커니즘을 보다 잘 이해하는데 도움을 주고 있다.
예를 들어 이 효과는 별의 생성에 필수적인 차가운 가스를 은하에는 아주 조금만 남게 만들면서 새로운 별들의 생성을 효과적으로 차단하는 현상을 연출해낸다.

 

ESO 137-001은, 엄청난 질량이 몰려 있어 매우 강력한 인력을 가지면서 은하단 전체를 끌어당기는 거대 인력체(the Great Attractor) 중심부 가까이에 위치한 직각자 자리 은하단의 일원이다.
이 지역은 우리 은하로부터 2억광년 거리에 위치하고 있다.

 

우리 은하와 우리은하가 속한 국부 은하군 역시 천천히 이 수수께끼의 지역으로 끌려들어가고 있다.

 

허블우주망원경은 ESO 137-001의 이웃 은하인 ESO 137-002를 촬영한 바 있다.

(http://www.spacetelescope.org/images/potw1302a/)
이 은하 역시 우주공간으로 펼쳐진 고온의 가스 꼬리를 가지고 있는 것으로 알려져 있다.

 

우주적 기준으로보면 상대적으로 가까운 거리에 위치하고 있음에도 불구하고, 직각자 자리 은하단을 한 번 훑어보는 것 자체가 뛰어난 재주를 의미하는 것은 아니다.
지구에서 관측할 때 이 은하단은 우리 은하 평단면에 매우 가까이 위치하고 있어 우주먼지와 두꺼운 안개에 막혀있다.
그러나 허블우주망원경은 WFC3의 새로운 데이터를 이용하여 이러한 성과를 이루어냈다.

 

허블우주망원경이 촬영한 대부분의 사진들을 볼 때, 이 사진은 그저 아름답기만 한 사진은 아니다.
이 장면은 우리에게 은하단 중심부의 거친 환경에 대해 상당 부분을 말해주고 있으며 ESO 137-001과 같은 은하가 은하단을 통과할 때 겪을 운명을 말해주고 있다.

 

이 사진은 허블의 숨은 보석 찾기 컨테스트에 참여한 Serge Meunier에 의해 제출된 것이다.
 

출처 : 유럽우주국(ESA) 허블 2014년 3월 4일 발표 뉴스
          http://www.spacetelescope.org/news/heic1404/
         

참고 : ESO 137-001을 비롯한 각종 은하 및 은하단에 대한 포스팅은 아래 링크를 통해 조회할 수 있습니다.
       - 은하 일반 : https://big-crunch.tistory.com/12346976
       - 은하단 및 은하군 : https://big-crunch.tistory.com/12346978
       - 은하 충돌 : https://big-crunch.tistory.com/12346977

 

원문>

Spiral galaxy spills blood and guts

4 March 2014

This new Hubble image shows spiral galaxy ESO 137-001, framed against a bright background as it moves through the heart of galaxy cluster Abell 3627. This cluster is violently ripping the spiral’s entrails out into space, leaving bright blue streaks as telltale clues to this cosmic crime.

This new Hubble image shows ESO 137-001, a galaxy located in the southern constellation of Triangulum Australe (The Southern Triangle) — a delicate and beautiful spiral galaxy, but with a secret.

This image not only captures the galaxy and its backdrop in stunning detail, but also something more dramatic — intense blue streaks streaming outwards from the galaxy, seen shining brightly in ultraviolet light.

These streaks are actually hot young stars, encased in wispy streams of gas that are being torn away from the galaxy by its surroundings as it moves through space. This violent galactic disrobing is due to a process known as ram pressure stripping — a drag force felt by an object moving through a fluid [1]. The fluid in question here is superheated gas, which lurks at the centres of galaxy clusters.

This image also shows other telltale signs of this process, such as the curved appearance of the disc of gas and dust — a result of the forces exerted by the heated gas. The cluster's drag may be strong enough to bend ESO 137-001, but in this cosmic tug-of-war the galaxy's gravitational pull is strong enough to hold on to the majority of its dust — although some brown streaks of dust displaced by the stripping are visible.

Studying ram pressure stripping helps astronomers to better understand the mechanisms that drive the evolution of galaxies. For example, it will leave this galaxy with very little of the cold gas that is essential for star formation, rendering the galaxy effectively incapable of forming new stars.

ESO 137-001 is part of the Norma Cluster, a cluster of galaxies near the centre of the Great Attractor, a region of space that earned its name by being so massive, and having a gravitational pull so strong, that it is pulling entire galaxy clusters towards it. This region is located around 200 million light-years from our galaxy, the Milky Way. Both our galaxy and its home group, the Local Group, are slowly being hauled towards this mysterious region. Hubble also imaged ESO 137-001's neighbour, ESO 137-002, which is also known to have a hot tail of gas extending outwards into space (potw1302).

Despite being relatively close by cosmic standards, catching even a glimpse of the Norma Cluster is no mean feat. Observed from Earth, the cluster lies close to the plane of the Milky Way and is obscured by a thick smog of cosmic dust. But Hubble is up to the challenge — using new data from Hubble's Wide Field Camera 3 (WFC3).

As with most images from Hubble, this is not just a pretty picture; it tells us a great deal about the harsh environment at the heart of a galaxy cluster, and the fate of galaxies like ESO 137-001 that find passage through it.

A version of this image was submitted to the Hubble's Hidden Treasures image processing competition by contestant Serge Meunier.

Notes

[1] A quick and simple analogy for this effect would be to imagine leaning out of a car window as it travelled quickly along a motorway, or walking within a swimming pool.

Notes for editors

The Hubble Space Telescope is a project of international cooperation between ESA and NASA.

The data for this image comes from HST project 12377, with prinicipal investigator Ming Sun.

More information

Image credit: NASA, ESA
Acknowledgements: Ming Sun (UAH), and Serge Meunier

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