DDO 68 : 갓 생성된 것으로 보이는 은하가 국부 우주에서 발견되다.

2014. 10. 1. 21:433. 천문뉴스/ESA 허블

 

Credit: NASA, ESA Acknowledgement: A. Aloisi (Space Telescope Science Institute)

 

사진 1> 허블우주망원경이 촬영한 이 사진은 우주의 괴짜 천체인 왜소은하 DDO 68의 모습을 보여주고 있다.
별과 가스구름이 불규칙적으로 몰려 있는 이 은하는 일견 가까운 우주에서 최근 형성되기 시작한 은하처럼 보인다.
그런데 이 은하는 정말 태어난지 얼마 안되는 은하일까?

 

허블 우주망원경이 국부 우주에서 갓 태어난 것으로 보이는 은하를 포착하다.

 

일반적으로 천문학자들은 대단히 멀리 떨어진 과거의 우주를 들여다보며 우주의 어린 시절을 관측하곤 한다.

그런데 허블 우주망원경이 촬영한, UGC 5340 라는 이름으로 불리기도 하는 DDO 68 은하는 예외적인 모습을 보여주는 것으로 생각되고 있다.
별과 가스구름이 불규칙적으로 몰려 있는 이 은하는 일견 가까운 우주에서 최근 형성되기 시작한 은하처럼 보인다.
이 은하는 정말 태어난지 얼마 안되는 은하일까?

 
천문학자들은 수십년동안 은하의 진화양상을 연구해왔고, 은하의 변화 양상과 우주적 연대기에 대한 지식은 점점 개선되고 있다.

 

허블 우주망원경이 주요 역할을 수행한 이 분야의 연구에서 천문학자들은 점점 더 먼 거리를 볼 수 있게 되었고 따라서 점점 머나먼 과거로 거슬러 올라가게 되었다. 

따라서 우리에게 도달하는 빛은 우리에게 오기까지 수십억년의 시간이 걸린 빛이다.

 

점점 더 머나먼 과거를 관측하면서 발견되는 점점 더 어려지는 은하들은 매우 가치있는 대상이긴 하지만 이것이 천문학자들의 문제를 없애주는 것은 아니다.
매우 멀리 떨어져 있는 갓 태어난 은하들은 사진에서 매우 작고 희미하게 보인다.
그 반면 우리와 가까운 거리에 있는 은하들은 훨씬 늙은 은하들이다.

 

여기 허블 우주망원경이 잡아낸 DDO 68 의 경우, 우리의 근거리 우주에 존재하며 지금까지 발견된 갓 태어난 은하의 최고 후보군 중 하나이기도 하다.
이 은하는 우리로부터 3천 9백만광년 거리에 위치하고 있다.
비록 이 거리도 엄청난 거리이긴 하지만 사실 이 거리는 수십억 광년 거리에 떨어져 있는 다른 일반적인 은하들에 비하면 대략 50배나 가까이 있는 셈이다.

 

여러 연령대의 은하들을 연구함으로써 천문학자들은 생애주기의 초기 단계에 있는 은하들이 오래된 은하들과는 근본적으로 다른 성질을 가지고 있음을 발견하였다.
DDO 68의 경우 역시 구조나 외양, 구성 성분을 종합해봤을 때 상대적으로 어린 은하인 것으로 보인다.
그러나 좀더 세밀한 조사 없이 그 연령을 확정할 수 있는 것은 아니며 천문학자들은 생각보다 이 은하가 훨씬 늙은 은하일 것으로 생각하고 있다.

 

오래된 은하들은 다른 은하들과의 충돌이나 통합에 의해 점점 몸집을 불려나가는 경향이 있으며 여러 유형의 다양한 별들 - 늙은 별과 어린 별들, 큰 별들과 작은 별들 등 - 로 가득차는 경향이 있다.

 

화학적 구성 역시 다르기는 마찬가지이다.

태어난지 얼마 안되는 은하들은 빅뱅 때 만들어진 원시 물질들(수소 또는 헬륨이나 약간의 리튬들)을 가지는 반면 오래된 은하들은 수세대에 걸쳐 별들의 용광로에서 벼려진 보다 무거운 원소들을 많이 갖고 있다.

 

아직까지 DDO 68 은  국부우주에서 원시물질들을 가장 많이 가진 대표적인 은하이며  처음 관측이 시행되었을 때, 이전 세대의 별들이 존재했음을 암시해주는 무거운 물질들을 얼마 발견되지 않았다.

 

천문학자들은 허블 우주망원경을 통해 이 은하가 뿜어내는 빛의 속성을 연구하기 위한 관측을 계속했으며 내부에 오래된 별들이 존재하는지 여부를 밝혀내기 위한 관측을 계속하고 있다.
만약 이곳에서 오래된 별들이 존재한다면 이 은하는 전적으로 갓 태어난 어린 별들만으로 구성되어 있다는 가설을 반박할 수 있게 된다.
그런데 만약 오래된 별들이 일체 발견되지 않는다면 이 은하는 자연계에서 독보적인 위치를 차지하게 될 것이다.

 

우리가 그 사실을 확인하기 전까지 좀더 복잡한 모델링이 필요하긴 하겠지만 분명한 것은 이 독특한 천체를 담아낸 허블 우주망원경의 이 사진은 확실히 아름답다는 것이다.
이 사진은 허블 우주망원경의 ACS를 이용하여 가시광선과 적외선으로 담아낸 사진을 합성한 것이다.

 

 

Credit: NASA, ESA, Digitized Sky Survey 2 (Acknowledgement: Davide De Martin)

 

사진 2> DSS(the Digitized Sky Survey)에 의해 촬영된 이 사진은 왜소은하 DDO 68과 그 주변의 모습을 보여주고 있다.
 

 

출처 : 유럽우주국(ESA) 허블 2014년 9월 25일 발표 뉴스
         http://www.spacetelescope.org/news/heic1421/
         

 

참고 : 왜소은하 DDO 68을 비롯한 다양한 은하에 대한 각종 포스팅은 아래 링크를 통해 확인할 수 있습니다.
       - 은하 일반 :  https://big-crunch.tistory.com/12346976
       - 은하단 및 은하그룹 :  https://big-crunch.tistory.com/12346978
       - 은하 충돌 :  https://big-crunch.tistory.com/12346977

 

원문>

A galaxy of deception

Hubble snaps what looks like a young galaxy in the local Universe

25 September 2014

Astronomers usually have to peer very far into the distance to see back in time, and view the Universe as it was when it was young. This new NASA/ESA Hubble Space Telescope image of galaxy DDO 68, otherwise known as UGC 5340, was thought to offer an exception. This ragged collection of stars and gas clouds looks at first glance like a recently-formed galaxy in our own cosmic neighbourhood. But, is it really as young as it looks?

Astronomers have studied galactic evolution for decades, gradually improving our knowledge of how galaxies have changed over cosmic history. The NASA/ESA Hubble Space Telescope has played a big part in this, allowing astronomers to see further into the distance, and hence further back in time, than any telescope before it — capturing light that has taken billions of years to reach us.

Looking further into the very distant past to observe younger and younger galaxies is very valuable, but it is not without its problems for astronomers. All newly-born galaxies lie very far away from us and appear very small and faint in the images. on the contrary, all the galaxies near to us appear to be old ones.

DDO 68, captured here by the NASA/ESA Hubble Space Telescope, was one of the best candidates so far discovered for a newly-formed galaxy in our cosmic neighbourhood. The galaxy lies around 39 million light-years away from us; although this distance may seem huge, it is in fact roughly 50 times closer than the usual distances to such galaxies, which are on the order of several billions of light years.

By studying galaxies of various ages, astronomers have found that those early in their lives are fundamentally different from those that are older. DDO 68 looks to be relatively youthful based on its structure, appearance, and composition. However, without more detailed modelling astronomers cannot be sure and they think it may be older than it lets on.

Elderly galaxies tend to be larger thanks to collisions and mergers with other galaxies that have bulked them out, and are populated with a variety of different types of stars — including old, young, large, and small ones. Their chemical makeup is different too. Newly-formed galaxies have a similar composition to the primordial matter created in the Big Bang (hydrogen, helium and a little lithium), while older galaxies are enriched with heavier elements forged in stellar furnaces over multiple generations of stars.

DDO 68 is the best representation yet of a primordial galaxy in the local Universe as it appears at first glance to be very low in heavier elements — whose presence would be a sign of the existence of previous generations of stars.

Hubble observations were carried out in order to study the properties of the galaxy’s light, and to confirm whether or not there are any older stars in DDO 68. If there are, which there seem to be, this would disprove the hypothesis that it is entirely made up of young stars. If not, it would confirm the unique nature of this galaxy. More complex modelling is needed before we can know for sure but Hubble's picture certainly gives us a beautiful view of this unusual object.

The image is made up of exposures in visible and infrared light taken with Hubble's Advanced Camera for Surveys.

Notes

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

More information

Image credit: NASA & ESA
Acknowledgement: A. Aloisi (Space Telescope Science Institute)

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