2015. 12. 10. 23:52ㆍ3. 천문뉴스/유럽남부천문대(ESO)
사진1>
ESO 초대형망원경(이하 VLT)이 촬영한 새로운 사진에는 3억 6천만 년전 발생한 충돌의 장대한 여파가 매우 세밀하고도 또렷하게 그 모습을 드러내고 있다.
이 충돌 잔해 중에는 수수께끼에 감싸인 희귀한 어린 난쟁이 은하가 있다.
이 은하는 초기 우주에서는 일반적으로 존재했을 것으로 예상되지만 너무나 희미하고 멀리 떨어져 있어 관측이 어려운 비슷한 유형의 난쟁이 은하들에 대한 훌륭한 연구 기회를 제공해주고 있다.
사진 한가운데를 장악하고 있는 금빛 타원체는 센타우르스 자리 방향으로 2억 광년 거리에 위치하고 있는 타원은하 NGC 5291 이다.
3억 6천만년 전 NGC 5291은 그 중심을 향해 어마어마한 속도로 접근한 또다른 은하와 드라마틱하고도 파괴적인 충돌을 겪었다.
이 충돌로부터 주위 우주로 거대한 가스의 흐름이 분출되었고, 이렇게 분출된 가스가 NGC 5291을 휘감고 있는 고리를 형성하였다. [1]
오랜시간 동안 이 고리상에 있는 물질들은 서로 뭉쳐지고 충돌하면서 10 여개의 별 생성 구역과 여러 개의 난쟁이 은하들을 만들어냈다.
VLT에 장착된 FORS를 통해 촬영한 이 사진에는 NGC 5291의 주위로 별 생성구역과 난쟁이 은하들이 옅은 파란색과 하얀색으로 담겨 있다.
NGC 5291의 오른쪽으로 가장 무겁고 가장 밝게 빛나는 물질 덩쿨이 이렇게 형성된 난쟁이 은하들 중 하나로서 NGC 5291N으로 알려져 있다.
사진 2>
다른 거대 은하들과 마찬가지로 미리내도 초기 우주에서 훨씬 작은 규모의 난쟁이 은하들이 쌓이고 쌓인 결과로 형성되었을 것으로 생각되고 있다.
이 작은 은하들이 만약 오늘날까지 생존해 있다면 극단적으로 늙은 별들을 가지고 있을 것이다.
그러나 NGC 5291N에는 늙은 별들이 전혀 존재하지 않는다.
MUSE 분광기[2]를 통한 세부 관측 결과는 이 은하의 외곽에서 오히려 새로운 별의 형성과 연관된 전형적인 특성들을 발견해냈다.
이러한 관측 결과는 현재의 이론적 모델과는 합치되지 않는 결과이다.
천문학자들은 이처럼 특이한 속성이 이곳에 자리잡은 가스와 전면적인 충돌을 일으킨 결과 만들어진 것이 아닌지 의심하고 있다.
NGC 5291N은 전형적인 난쟁이 은하처럼 보이지는 않는다.
이 은하는 대신 군데군데 덩어리가 져있는 구조를 비롯하여, 머나먼 우주에서 왕성하게 새로운 별들을 만들어내고 있는 은하들과 여러면에서 유사점을 공유하고 있다.
이러한 특성은 이 천체를 국부 우주에서 매우 특이한 천체로 만들어주고 있으며, 일반적으로 너무나 멀리 떨어져 있어 그 세세한 모습을 관측하기가 어려운 초기 우주에서 가스를 가득 품고 있는 은하들을 연구할 수 있는 중요한 실험실이 되어주고 있다.
이 독특한 천체는 칠레 라실라 천문대에 자리잡고 있는 ESO의 3.6미터 망원경을 포함한 여러 관측 설비들에 의해 광범위하게 관측된 바 있다. [3]
그러나 MUSE와 FORS, 초대형 망원경의 우수한 관측 성능에 의해 NGC 5291N의 역사와 그 속성을 결정할 수 있었다.
ESO의 유로피언 초대형 망원경(European Extremely Large Telescope, E-ELT)을 포함한 미래의 관측기구들은 천문학자들로 하여금 이 난쟁이 은하의 남겨진 수수께끼를 풀도록 도움을 줄 것이다.
표1> 이 도표는 남반구의 별자리 센타우루스 자리에서 NGC 5291 의 위치를 보여주고 있다.
도표 상에 표시된 대부분의 별은 어둡고 청명한 밤 그리고 달이 없는 밤하늘이라면 모두 맨눈으로 볼 수 있는 별들이다.
NGC 5291의 위치는 빨간색 원으로 표시되어 있다.
NGC 5291 는 제법 구경이 큰 아마추어 망원경이라면 희미한 보풀처럼 볼 수 있다.
사진 3> 이 광대역 사진은 NGC 5291과 그 주변의 모습을 보여주고 있다.
NGC 5291은 다른 은하들과 상호작용을 겪어왔으며 초기 충돌로부터 발생한 잔해에 둘러싸여 있다.
이 물질들 중 일부는 새로 탄생한 별들을 품고 있는 난쟁이 은하들을 만드는데 사용되었다.
이 사진은 DSS2의 일환으로 촬영 및 후보정된 사진이다.
사진 내에 수많은 은하들이 보인다.
각주
[1] NGC 5291은 현재 조개은하(the Seashell Galaxy)라고 불리곤 하는 MCG-05-33-005 와 훨씬 약한 수준의 상호작용을 겪고 있다.
쉼표 모양을 하고 있는 이 독특한 형태의 은하 MCG-05-33-005가 마치 NGC 5291의 밝은 핵을 빨아내고 있는듯이 보인다.
[2] NGC 5291N은 MUSE를 이용한 첫번째 시운전 동안 분광기 전체 영역을 이용하여 관측되었다.
분광기 전체 영역을 활용한 관측이 진행되면 관측 대상에 대해 강력한 입체 영상을 얻을 수 있게 된다.
MUSE 관측은 NGC 5291N의 외곽에서 예상치 못한 산소와 수소 방출선을 탐지하였다.
[3] ESO 3.6미터 망원경을 이용하여 NGC 5291이 연구된 것은 1978년의 일이다.
당시 관측 결과는 이 은하 주위의 우주 공간에 상당한 양의 물질들이 있음을 밝혀주었다.
오늘날 이 물질들은 은하의 거대한 고리에서 발생한 충돌에 의해 만들어진 별 생성 구역 또는 난쟁이 은하들임이 밝혀졌다.
출처 : 유럽 남반구 천문대(European Southern Observatory) Photo Release 2015년 12월 9일자
http://www.eso.org/public/news/eso1547/
원문>
eso1547 — Photo Release
VLT Revisits a Curious Cosmic Collision
9 December 2015
The spectacular aftermath of a 360 million year old cosmic collision is revealed in great detail in new images from ESO’s Very Large Telescope at the Paranal Observatory. Among the debris is a rare and mysterious young dwarf galaxy. This galaxy is providing astronomers with an excellent opportunity to learn more about similar galaxies that are expected to be common in the early Universe, but are normally too faint and distant to be observed by current telescopes.
NGC 5291, the hazy, golden oval dominating the centre of this image, is an elliptical galaxy located nearly 200 million light-years away in the constellation of Centaurus (The Centaur). Over 360 million years ago, NGC 5291 was involved in a dramatic and violent collision as another galaxy travelling at immense speeds barrelled into its core. The cosmic crash ejected huge streams of gas into nearby space, which later coalesced into a ring formation around NGC 5291 [1].
Over time, material in this ring gathered and collapsed into dozens of star-forming regions and several dwarf galaxies, revealed as pale blue and white regions scattered around NGC 5291 in this new image from the FORS instrument, mounted on the VLT. The most massive and luminous clump of material, to the right of NGC 5291, is one of these dwarf galaxies and is known as NGC 5291N.
The Milky Way, like all large galaxies, is believed to have formed through the build-up of smaller dwarf galaxies in the early years of the Universe. These small galaxies, if they have survived on their own up to the present day, now normally contain many extremely old stars.
Yet NGC 5291N appears to contain no old stars. Detailed observations with the MUSE spectrograph [2] also found that the outer parts of the galaxy had properties typically associated with the formation of new stars, but what was observed is not predicted by current theoretical models. Astronomers suspect that these unusual aspects may be the result of massive collisions of gas in the region.
NGC 5291N doesn’t look like a typical dwarf galaxy, but instead it shares a striking number of similarities with the clumpy structures present within many of the star-forming galaxies in the distant Universe. This makes it a unique system in our local Universe and an important laboratory for the study of early gas-rich galaxies, which are normally much too distant to be observed in detail by current telescopes.
This unusual system has previously been observed by a wide range of ground-based facilities, including ESO’s 3.6-metre telescope at the La Silla Observatory [3]. However, the capabilities of MUSE, FORS and the Very Large Telescope have only now allowed some of the history and properties of NGC 5291N to be determined.
Future observations, including those by ESO’s European Extremely Large Telescope (E-ELT), may allow astronomers to further unravel this dwarf galaxy’s remaining mysteries.
Notes
[1] NGC 5291 is currently also interacting more gently with MCG-05-33-005 — or the Seashell Galaxy — the unusual comma-shaped galaxy appearing to leech off NGC 5291’s luminous core.
[2] NGC 5291N was observed using integral field spectrography during MUSE’s first Science Verification run. Integral field spectrography collects a spectrum at every point on the sky, providing a powerful three-dimensional view of the target. The MUSE observations revealed unexpected oxygen and hydrogen emission lines in the outskirts of NGC 5291N.
[3] NGC 5291 was studied by astronomers using ESO’s 3.6-metre telescope at the La Silla Observatory back in 1978. These observations revealed large amounts of material in the intergalactic space around the galaxy, which we now know to be the star-forming regions and several dwarf galaxies created from the collapse of the galaxy’s gaseous ring.
More information
This research was presented in a paper entitled “Ionization processes in a local analogue of distant clumpy galaxies: VLT MUSE IFU spectroscopy and FORS deep images of the TDG NGC 5291N”, by J. Fensch et al., to appear in the journal Astronomy & Astrophysics.
The team is composed of J. Fensch (Laboratoire AIM Paris-Saclay, CEA/IRFU/SAp, Universite Paris Diderot, Gif-sur-Yvette, France [CEA]), P.-A. Duc (CEA) , P. M. Weilbacher (Leibniz-Institut für Astrophysik, Potsdam, Germany), M. Boquien (University of Cambridge, United Kingdom; Universidad de Antofagasta, Antofagasta, Chile) and E. Zackrisson (Uppsala University, Uppsala, Sweden).
ESO is the foremost intergovernmental astronomy organisation in Europe and the world’s most productive ground-based astronomical observatory by far. It is supported by 16 countries: Austria, Belgium, Brazil, the Czech Republic, Denmark, France, Finland, Germany, Italy, the Netherlands, Poland, Portugal, Spain, Sweden, Switzerland and the United Kingdom, along with the host state of Chile. ESO carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities enabling astronomers to make important scientific discoveries. ESO also plays a leading role in promoting and organising cooperation in astronomical research. ESO operates three unique world-class observing sites in Chile: La Silla, Paranal and Chajnantor. At Paranal, ESO operates the Very Large Telescope, the world’s most advanced visible-light astronomical observatory and two survey telescopes. VISTA works in the infrared and is the world’s largest survey telescope and the VLT Survey Telescope is the largest telescope designed to exclusively survey the skies in visible light. ESO is a major partner in ALMA, the largest astronomical project in existence. And on Cerro Armazones, close to Paranal, ESO is building the 39-metre European Extremely Large Telescope, the E-ELT, which will become “the world’s biggest eye on the sky”.
Links
Contacts
Jérémy Fensch
Laboratoire AIM Paris-Saclay, CEA/IRFU/SAp, Universite Paris Diderot
Gif-sur-Yvette, France
Email: jeremy.fensch@gmail.com
Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Cell: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org
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