Zwicky 8338 : 찬드라 X선 망원경이 풀어헤쳐진 우주의 리본을 발견하다.

 

Credit X-ray: NASA/CXC/University of Bonn/G. Schellenberger et al; Optical: INT

 

• X선 복사가 만들어내는 거대한 꼬리가 Zwicky 8338 은하단을 가로지르고 있는 은하 뒷편에서 발견되었다.
• 최소 25만 광년 거리로 뻗어있는 이 꼬리는 지금까지 발견된 유사한 천체로서는 가장 큰 규모를 가지고 있는 천체이다.
• 이 꼬리는 찬드라우주망원경을 이용하여 발견되었으며 그 속성 및 이 꼬리가 은하단의 환경에 미치는 영향에 대한 연구가 계속되고 있다.

 

은하의 뒷편으로 마치 꼬리처럼 이어져 있는 뜨거운 가스의 독특한 리본이 찬드라 X 선 망원경을 이용한 관측을 통해 발견되었다.
이 리본, 또는 X선 꼬리는 뜨거운 우주공간의 가스로 만들어진 광활한 구름을 은하가 통과하면서 은하로부터 벗겨져 나온 것으로 생각되고 있다.
 
최소 25만 광년의 길이를 가지고 있는 이 꼬리는 지금까지 관측된 유사한 유형의 천체로는 가장 긴 길이를 가지고 있다.

 

합성을 통해 새로 만들어진 이 사진에서 찬드라 X선 망원경의 X선 데이터(파란색)는 스페인 카나리 제도의 아이삭 뉴톤 집체 망원경(the Isaac Newton Group of Telescopes )의 가시광선 데이터(노란색)와 함께 담겨 있다.

 

이 꼬리가 발견된 곳은 Zwicky 8338이라는 은하단으로서 이 은하단은 지구로부터 7억 광년 거리에 위치하고 있다.

 

이 꼬리 전체의 길이는 우리 미리내 지름의 두 배가 넘는다.

 

이 꼬리는 약 1천만 도의 뜨거운 가스를 품고 있다.
이 가스의 온도는 은하 간 우주공간의 가스에 비하면 2천만 도나 낮은 온도이긴 하지만 찬드라 X선 망원경이 감지해내기에는 충분히 밝은 빛을 뿜어내고 있다.

 

과학자들은 이 꼬리가 CGCG254-021 이라는 이름의 은하 또는 이 은하가 주도하고 있는 은하군이 Zwicky 8338의 뜨거운 가스를 통과하면서 만들어지고 있는 것으로 생각하고 있다.

빠른 속도에서 발생하는 압력이 은하로부터 가스가 벗겨져 나오는 원인이 되고 있는 것이다.

찬드라 X선 망원경과 여기 합성 사진에는 보이지 않지만 국립과학재단의 칼 얀스키 초대형 배열에 의해 촬영된 사진에서는 CGCG254-021 은하가 사진 아래 쪽을 향하여 돌진하는 모습과 반대편 뒷쪽으로 꼬리를 늘어뜨리고 있는 모습을 보여주고 있다.

 

그런데  이 X선 꼬리와 은하 사이에는 지금까지 관측된 것들 중 가장 넓은 간극이 자리잡고 있다.
이처럼 현저하게 나타나는 간극은 가스가 은하로부터 완전히 떨어져 나왔음을 말해주는 것일지도 모른다.

 

천문학자들은 은하와 그 꼬리의 속성을 주의깊게 연구함으로써, 이 천체들간의 상호작용에 대해 보다 많은 것을 알 수 있게 될 것이다.

 

이 꼬리는 "머리"라고 불리는 밝은 점을 가지고 있다.
이 머리 뒤쪽으로 희미한 X선을 복사해내는 꼬리가 이어진다.
머리 부분을 구성하는 가스는 꼬리부분보다 무겁고 헬륨보다 무거운 원소들이 더 많이 존재하며 기온은 더 낮을 것으로 추측되고 있다.

 

이 머리의 앞쪽으로는 초음속 비행기에 의해 발생하는 충격파와 유사한 활모양 충격파가 발생하고 있음을 말해주는 단서들이 있으며 활모양 충격파의 앞쪽에는 CGCG254-021이 자리잡고 있다.

 

적외선 관측을 포함한 다른 독립적인 연구에서는 CGCG254-021이 Zwicky 8338 은하단에서 가장 무거운 질량을 가지고 있음을 밝혀낸 적이 있다.
적외선 관측데이터는 은하의 진화 모델과 함께 이 은하단의 은하들에도 적용될 수 있다.
CGCG254-021은 가까운 과거까지 가장 높은 비율로 별을 만들어냈을 것이다.

 

그러나 현재는 새로운 별을 만들어내고 있다는 어떤 증거도 존재하지 않는다.
이는 모든 가스가 꼬리로 가면서 가스가 고갈되었기 때문일 가능성이 있다.

 

이번 연구 결과는 2015년 11월 천문학 및 천체물리학지(Astronomy and Astrophysics)에 발표되었으며 온라인에서도 조회가 가능하다.
이 논문의 저자는 독일 본 대학이 게리트 셸렌버거(Schellenberger)와 토마스 라이프리히(Thomas Reiprich)이다.

출처 : NASA CHANDRA X-RAY Observatory Photo Album  2015년 12월 21일
         http://chandra.harvard.edu/photo/2015/z8338/
        

참고 :  은하단 Zwicky 8338 및 CGCG254-021은하를 비롯한 각종 은하 및 은하단에 대한 포스팅은 하기 링크 INDEX를 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>

Zwicky 8338: Chandra Finds Remarkable Galactic Ribbon Unfurled

• A gigantic tail of X-ray emission has been found behind a galaxy plowing through the galaxy cluster Zwicky 8338.

 

• With a length of at least 250,000 light years, this is likely the largest such tail ever detected.

 

• Scientists used Chandra to discover the tail, study its properties and learn how this X-ray tail affects its cluster environment.

 

An extraordinary ribbon of hot gas trailing behind a galaxy like a tail has been discovered using data from NASA's Chandra X-ray Observatory, as described in our latest press release. This ribbon, or X-ray tail, is likely due to gas stripped from the galaxy as it moves through a vast cloud of hot intergalactic gas. With a length of at least 250,000 light years, it is likely the largest such tail ever detected. In this new composite image, X-rays from Chandra (blue) have been combined with data in visible light from the Isaac Newton Group of Telescopes (yellow) in the Canary Islands, Spain.

The tail is located in the galaxy cluster Zwicky 8338, which is almost 700 million light years from Earth. The length of the tail is more than twice the diameter of the entire Milky Way galaxy. The tail contains gas at temperatures of about ten million degrees, about twenty million degrees cooler than the intergalactic gas, but still hot enough to glow brightly in X-rays that Chandra can detect.

The researchers think the tail was created as a galaxy known as CGCG254-021, or perhaps a group of galaxies dominated by this large galaxy, plowed through the hot gas in Zwicky 8338. The pressure exerted by this rapid motion caused gas to be stripped away from the galaxy.

In images from Chandra and the NSF's Karl Jansky Very Large Array (not shown in composite), the galaxy CGCG254-021 appears to be moving towards the bottom of the image with the tail following behind. There is a significant gap between the X-ray tail and the galaxy, the largest ever seen. The significant separation between the galaxy and the tail might be evidence that the gas has been completely stripped off the galaxy.

Astronomers were also able to learn more about the interactions of the system by carefully examining the properties of the galaxy and its tail. The tail has a brighter spot, referred to as its "head". Behind this head is the tail of diffuse X-ray emission. The gas in the head may be cooler and richer in elements heavier than helium than the rest of the tail. In front of the head there are hints of a bow shock, similar to a shock wave formed by a supersonic plane and in front of the bow shock is the galaxy CGCG254-021.

Independent research involving observations at infrared wavelengths indicates that CGCG254-021 has the highest mass of all galaxies in Zwicky 8338. The infrared observations, together with models for how galaxies evolve, also imply that among the galaxies in the cluster, CGCG254-021 had by far the highest rate of stars forming in the recent past. However, there is no evidence for new star formation, possibly because gas has been depleted in forming the tail.

The paper describing these results was published in the November 2015 issue of Astronomy and Astrophysics and is also available online. The authors of the paper are Gerrit Schellenberger and Thomas Reiprich from the University of Bonn in Germany. NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, manages the Chandra program for NASA's Science Mission Directorate in Washington. The Smithsonian Astrophysical Observatory in Cambridge, Massachusetts, controls Chandra's science and flight operations. Swift is managed by NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.

 

 

Fast Facts for Zwicky 8338:
Credit	X-ray: NASA/CXC/University of Bonn/G. Schellenberger et al; Optical: INT
Release Date	December 21, 2015
Scale	Image is 11 arcmin across (about 2.1 million light years)
Category	Groups & Clusters of Galaxies
Coordinates (J2000)	RA 18h 11m 26.75s | Dec +49° 49' 47.35"
Constellation	Hercules
Observation Date	04 Jan 2013
Observation Time	2 hours 13 min.
Obs. ID	15163
Instrument	ACIS
References	Schellenberger, G. et al, 2015, A&A, 583, L2; arXiv:1510.03708
Color Code	X-ray: Blue; Optical: Yellow

Distance Estimate

About 680 million light years