천문지도사의 노트 열한번째 이야기 : 월간 천문뉴스 브리핑(2016.2.19~2016.03.17)

2016. 3. 17. 21:261. 별과 하늘의 이야기/하늘 에세이

1. 가장 멀리 떨어져 있는 은하 순위

 

NASA와 ESA의 허블사이트에서는 지난 3월 3일 분광학적 측정을 통해 확정된 가장 멀리 떨어져 있는 은하를 발표했습니다.

Credit: NASA, ESA, P. Oesch (Yale University), G. Brammer (STScI), P. van Dokkum (Yale University), and G. Illingworth (University of California, Santa Cruz)

 

 출처 : 허블사이트 2016년 3월 3일 발표 뉴스
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2016/07/full/

 한국어 설명 : https://big-crunch.tistory.com/12348566


GN-z11 로 명명된 이 은하는 큰곰자리 방향에 위치하고 있으며 적색편이(z) 11.1로 측정되었는데 (약 134억 광년) 이러한 적색편이 수치는 이전까지 기록을 보유하고 있던 MACS0647-JD(z=11)은하를 약 0.2억 광년 차이로 따돌리는 결과입니다.
  
하지만 허블사이트에서는 2012년 12월 12일 허블울트라딥필드 2012 캠패인(Hubble Ultra Deep Field (HUDF) 2012 campaign) 중 촬영된 사진에서 가장 오래 전의 은하로서 적색편이(z) 11.9 (빅뱅이후 3.8억년) 지점의 은하를 발표한 바 있습니다.
그런데 이 기록은 아직은 비공식 기록으로 남아 있는 듯 합니다.
  
한편 현재까지 발견된 가장 멀리 떨어진 은하의 기록은 하기와 같이 표로 정리가 가능할만큼 숫자가 많지는 않습니다.
그러나 머지않아 표로 모두 기록하기가 어려울 만큼 많은 오래된 은하들이 발견될 거라는 예측도 많이 존재합니다.
천문학자들은 특히 2018년 발사예정인 제임스웹 우주망원경에 기대가 많은 듯 합니다.
  
아래 표는 지금까지 발견된 가장 멀리 떨어진 은하 순위표입니다.(2016년 3월 17일 기준) 
   

순위 등재명 거리 적색편이(z) 빅뱅이후 별자리 발표 출처 한국어설명 비고
1 등재명 없음 134.2억 광년 11.9 3.8억년 화학로 2012.12.12 Hubble Ultra Deep Field (HUDF) 2012 campaign
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2012/2012/48/
https://big-crunch.tistory.com/12346372   비공식
2 GN-z11 134억 광년 11.1 4억년 큰곰 2016.03.03 the Great Observatories Origins Deep Survey
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2016/07
https://big-crunch.tistory.com/12348566  
3 MACS0647-JD 133.8억 광년 11 4.2억년 기린 2012.11.15 the Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble (CLASH)
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2012/2012/36/
https://big-crunch.tistory.com/12346331  
4 Tayna (가칭) 133.3억 광년 10 4.7억년 에리다누스강 2015.12.03 the Frontier Fields Program
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/45
https://big-crunch.tistory.com/12348372  
5 MACS1149-JD 133.1억 광년 9.7 4.9억년 사자 2012.09.19 http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2012/2012/31 https://big-crunch.tistory.com/12346253  
6 등재명 없음
(은하 2개)
132.9억 광년 9.5 5.1억년 화학로 2012.12.12 Hubble Ultra Deep Field (HUDF) 2012 campaign
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2012/2012/48/
https://big-crunch.tistory.com/12346372   비공식
8 등재명 없음
(은하 2개)
132.4억 광년 8.8 5.6억년 화학로 2012.12.12 Hubble Ultra Deep Field (HUDF) 2012 campaign
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2012/2012/48/
https://big-crunch.tistory.com/12346372   비공식
10 등재명 없음
(은하 2개)
132.2억 광년 8.6 5.8억년 화학로 2012.12.12 Hubble Ultra Deep Field (HUDF) 2012 campaign
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2012/2012/48/
https://big-crunch.tistory.com/12346372   비공식
12 Abell2744_Y1 131.5억 광년 7.9 6.5억년 조각가 2014.02.07 the Frontiers Fields Program
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2014/17/
https://big-crunch.tistory.com/12347085  
13 EGS-zs8-1 131.3억 광년 7.7 6.7억년 목동 2015.05.05 the Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey(CANDEL)
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/22/
https://big-crunch.tistory.com/12347927  
14 A1689-zD1  131억 광년 7.5 7억년 처녀 2008.02.12 http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2008/2008/08/
http://www.eso.org/public/news/eso1508/
https://big-crunch.tistory.com/10675121

https://big-crunch.tistory.com/12347790
 
  z8_GND_5296 131억 광년 7.5 7억년 큰곰 2013.10.23 the Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey(CANDEL)
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2013/39
https://big-crunch.tistory.com/12346867   
16 BDF 3299  130.5억 광년 7.1 7.5억년 남쪽물고기 2015.07.22 http://www.eso.org/public/news/eso1530/ https://big-crunch.tistory.com/12348096  
17 CR7  130.4억 광년 7 7.6억년 육분의 2015.06.17 the Cosmic Evolution Survey (COSMOS)
http://www.eso.org/public/news/eso1524/
https://big-crunch.tistory.com/12348016  
18 Himiko 130억 광년 6.7 8억년 고래 2009 https://public.nrao.edu/news/pressreleases/infant-galaxies-merge-near-cosmic-dawn https://big-crunch.tistory.com/12346913  

   

 

 

2. 이리봐도 이쁘고 저리봐도 이쁜 미리내.

 

 

Credit:ESO/APEX/ATLASGAL consortium/NASA/GLIMPSE consortium/ESA/Planck

 

 

 

지구에서 저같은 별지기가 DSLR을 이용하여 촬영하든, 우주에 떠 있는 최첨단 망원경이 촬영하든, 한결같이 아름다운 자태를 자랑하는 천체로서 미리내만한 게 또 있을까요?
  
미리내 사진은 어디서 촬영된 것이든, 어느파장으로 촬영된 것이든간에 항상 제 가슴을 설레게 만듭니다.
  
2016년 2월 24일 ESO 사이트에서는 서브밀리미터 파장으로 촬영한 미리내 사진을 발표하였습니다.
  
해발 5,100미터 칠레 차이난토르 고원에 자리잡고 있는 APEX를 이용해 촬영한 이 사진은 서브밀리미터 파장에서 미리내 평면을 따라 자리잡고 있는 분자구름들을 보여줌으로써 우리 미리내의 또다른 아름다움을 보여주고 있습니다.
  
이번 사진은 APEX 망원경을 이용한 미리내 탐사(the APEX Telescope Large Area Survey of the Galaxy), 일명 ATLASGAL 탐사 프로그램의 완료를 알리는 사진이라고 합니다.
그 해상도가 우주에서 촬영한 어떤 사진보다도 훨씬 뛰어나다고 하네요.
  
특히 서브밀리미터 파장의 미리내 사진과 함께 여타 파장으로 촬영한 미리내를 비교한 아래 사진 역시 황홀하기 그지없습니다.
어디서든, 어느 파장에서든 한 미모를 뽐내는 미리내의 모습이 유감없이 발휘된 사진이라고 할까요?
   

 

Credit:ESO/ATLASGAL consortium/NASA/GLIMPSE consortium/VVV Survey/ESA/Planck/D. Minniti/S. Guisard

 

가장 위 사진부터 순서대로 '서브밀리미터파장 - 적외선파장 - 근적외선파장 - 가시광선' 입니다. 

   
과학자들은 이 사진을 통해 미리내 분자구름의 구조를 전반적으로 파악할 수 있고, 어디에서 무거운 별이나 무거운 별들이 몰려있는 별무리가 형성될지 예측할 수 있게 되었다고 합니다.
  
또한 미리내의 별사이 공간을 차지하고 있는 고밀도 매질에 대한 새롭고도 전향적인 관점을 제공하여 미리내에 대한 새로운 각종 연구와 발견을 이끄는 촉매 구실을 할 것으로 기대하고 있다고 합니다.
  
출처 : 유럽 남반구 천문대(European Southern Observatory) Photo Release  2016년 2월 24일자
http://www.eso.org/public/news/eso1606/
한국어 설명 : https://big-crunch.tistory.com/12348555

 

 

3. 별이 늦둥이 행성을 만들 수 있을까?

 

Credit:ESO/Digitized Sky Survey 2

 

외계행성의 발견이 천문학의 선도적 위치를 점유하고 있는 요즘, 행성의 형성 기재 역시 외계행성의 발견과 함께 꾸준히 연구되는 분야 중 하나입니다.
   
오늘날 행성의 형성이 갓 탄생한 어린별 주위에 강착된 먼지 원반에서 만들어진다는 것은 더 이상 새로운 사실이 아닙니다.

 

먼지 원반에서 만들어진 행성이 주변의 먼지를 청소해내면서 오늘날 우리 눈에 보이는 태양계처럼 깨끗한 하나의 행성계가 완성되는 셈인데요.
   
그런데 별의 생애를 보면 별이 나이를 먹어감에 따라 우주로 껍데기를 벗어던지게 되고, 이렇게 벗어던지 물질들이 별 주위에 또 한 번 원반을 만들어낼 수 있다고 합니다.
   
재미있는 것은 이 때 만들어진 원반이 갓 태어난 어린 별 주위에 형성된 원반과 거의 동일하다고 하는군요.

 

즉, 아직까지는 이론상의 가능성이긴 하지만 어린 별과 늙은 별 주위의 먼지 원반이 동일한 성격을 가지고 있다면 어린 별 주변의 먼지 원반에서 행성이 만들어지듯이 늙은 별 주변의 먼지 원반 역시 행성을 만들어낼 수 있을 가능성이 없는 것은 아니라고 합니다.
   
물론 아직 관측적 증거는 제시되지 않았습니다.

 

지구와 가까운 곳에 먼지원반을 두르고 있는 어린 별은 비교적 많이 있지만 먼지 원반을 두르고 있는 늙은 별은 거의 없기 때문에 관측이 쉽지 않다고 합니다.
   
이번에 먼지 원반이 관측된 늙은 별은 남반구 돛자리 방향으로 지구로부터 4,000 광년 거리에 위치하는 IRAS 08544-4431이라는 별입니다.

    
제 친구들 중에서도 늦둥이라 불리는 친구들이 제법 있었는데 이 친구들의 공통점이 있다면 하나같이 부모님의 사랑을 듬뿍 받고 있었다는 것입니다.
   
태양도 늦둥이를 보게되면 그러겠죠?
지구에 좋은 일일까요? 나쁜 일일까요? ^^
   
출처 : 유럽 남반구 천문대(European Southern Observatory) Science Release  2016년 3월 9일자
http://www.eso.org/public/news/eso1608/
한국어 설명 : https://big-crunch.tistory.com/12348581

 

 

4.  상식선에서 알아보죠 : 허블 프론티어 필드(the Frontier Fields)

 

허블우주망원경, 스피처우주망원경, 찬드라X선망원경을 비롯한 첨단 망원경들을 이용하여 중력렌즈를 만들어내는 거대한 은하단을 관측함으로써 오래된 은하를 관측하고 이를 통해 우주의 역사를 규명하려는 연구가 2013년 프론티어 필드(the Frontier Fields)라는 연구 협의체로 발족되었습니다.
   
X선과 가시광선, 적외선 관측의 장점을 합치는 것은 물론 여기에 자연이 선사하는 천연 돋보기의 능력까지 활용하는 이 탐사 프로그램은 이미 머나먼 은하의 기록경신과 암흑물질의 질량 분포 규명 상당한 업적을 도출해내고 있습니다.
   
지난 2016년 3월 10일, 허블사이트 및 스피처우주망원경, 찬드라 X선 망원경의 소식을 전하는 모든 사이트는 가시광선과 적외선, X선 파장을 모두 담고 있는 MACS J0416.1-2403 은하단과 MACS J0717.5+3745 은하단의 아름다운 모습을 발표했습니다.

 

 

Credit: NASA, ESA, CXC, NRAO/AUI/NSF, STScI, R. van Weeren (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), and G. Ogrean (Stanford University)

 

왼쪽 사진의 은하단은 북반구 마차부자리 방향으로 54억 광년 거리에 자리잡고 있는 MACS J0717.5+3745 은하단이며 오른쪽 사진의 은하단은 남반구 에리다누스강자리 방향으로 43억 광년 거리에 자리잡고 있는 MACS J0416.1-2403 은하단입니다.
   
사진을 가득 채우고 있는 엄청나게 많은 은하에 압도될 뿐만 아니라 사진 자체의 아름다움에도 찬탄을 금할 수 없습니다.
   
재미있는 것은 이번에 발표된 뉴스에 담고 있는 내용입니다.
   
은하단은 워낙 대규모의 천체이고, 우주의 시간 스케일이 인간이 감당하기에는 워낙 장구한 시간이다보니 눈깜짝할 사이에 지나지 않는 인간의 시간 스케일에서 관측한 은하단이 이미 은하단끼리의 충돌을 통해 몸집을 불린 은하단인지, 아니면 충돌사건을 겪기 전의 은하단인지 구분이 되지 않는다고 합니다.
   
하지만 이번에 여러 파장의 빛을 함께 연구함으로써 은하단의 충돌 여부를 연역할 수 있게 되었다고 하는데요.

     
여기에는 이론상으로 유추된 암흑물질의 분포, X선으로 추적된 뜨거운 가스의 분포 및 라디오파에서 추적된 먼지들의 분포와 같은 정보들이 망라되었습니다.
그 결과 MACS J0416.1-2403은 아직 충돌이 발생하기 이전의 은하단이고, 이와는 반대로 MACS J0717.5+3745 은하단의 경우는 최소 4개의 은하단이 충돌을 겪고 있는 은하단임을 알게 되었다고 합니다. 

 

출처 : 허블사이트 2016년 3월 10일 발표 뉴스
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2016/08/ 
한국어 설명 : https://big-crunch.tistory.com/12348584
   
참고로 2013년 이래 프론티어 필드 프로그램을 통해 발표된 연구 성과는 하기와 같습니다. 

4-1. 프론티어 필드 소개문 (2013년 10월)
한국어 설명 : https://big-crunch.tistory.com/12346870
  
4-2. Abell2744_Y1 : 멀리 떨어진 은하의 기록 경신(2014년 2월)
- 참고로 이 은하는 1번 가장 멀리 떨어진 은하의 순위에 의하면 12위입니다.
한국어 설명 : https://big-crunch.tistory.com/12347085

4-3. MCS J0416.1-2403 은하단의 정밀한 질량분포 추적(2014년 7월)      
한국어 설명 : https://big-crunch.tistory.com/12347341
  
4-4. Abell 2744 판도라 은하단을 이용한 가장 신뢰성 높은 거리측정 (2014년 10월)
한국어 설명 : https://big-crunch.tistory.com/12347447

4-5. 레프스달(Refsdal) : 초신성 출현의 예측
한국어 설명 : https://big-crunch.tistory.com/12347794 (2015년 3월)
                https://big-crunch.tistory.com/12348391 (2015년 12월)
                
4-6. 암흑물질은 생각만큼 끈끈하지 않다.(2015년 3월)
한국어 설명 : https://big-crunch.tistory.com/12347841 
  
4-7. 빅뱅 이후 6억년에서 9억년 상관에 존재하는 250개 이상의 작은 은하들(2015년 10월)
한국어 설명 : https://big-crunch.tistory.com/12348293

 


5. RCW 106 : 아무데나 이름 걸지 맙시다.
     
지난 3월 2일, 유럽남반구천문대(ESO)에서는 "숨겨진 거대별들의 왕국"이라는 시적인 제목으로 RCW 106과 그 주변을 촬영한 사진을 공개했습니다.
   

 

Credit:ESO

 

사진을 가득 채우고 있는 수많은 별들 및 검붉은 성운기가 뿜어내는 아름다운 풍경이 2016년 3월 2일 유럽남반구천문대(ESO)에서 발표되었습니다.
  
이 뉴스에서 재미있는건 RCW로 시작되는 천체목록에 대한 이야기입니다.
  
RCW로 시작되는 천체목록은 1960년 호주 스트롬로산 천문대(the Mount Stromlo Observatory)에서 3명의 천문학자에 의해 작성된 HII 지역 목록입니다.
각 천문학자들의 성인 로저스( Rodgers), 캠밸(Campbell), 화이트오크(Whiteoak)의 첫 글자를 따서 지었다고 하는데요.
        
이들은 남반구 하늘에서 HII 라는 수소전리구역을 모아 이 목록을 작성했습니다.
HII 지역은 뜨거운 별빛에 의해 절대 온도 1만 K ~ 10만 K 이하로 달구어져 수소가 완전 전리되는 지역을 말합니다.
        
문제는 이들에 의해 집대성된 RCW 목록 중 나중에 관측 기술이 발달하다보니 실제로는 HII 지역이 아닌 천체가 속속 발견되고 있다는 것입니다.
  
어떤 발견이나 수고에 자신의 이름을 거는 거 자체가 나쁘다고는 생각지 않습니다만, 인간이 만들어낸 모든 것이 끊임없이 변한다는 측면에서 보면 자신의 이름을 거는 것 보다는 좀더 그럴듯한 이름을 짓는 것이 좀더 나은 선택 아닐까 싶습니다.
  
  
출처 : 유럽 남반구 천문대(European Southern Observatory) Photo Release  2016년 3월 2일자
http://www.eso.org/public/news/eso1607/ 
한국어설명 : https://big-crunch.tistory.com/12348564
         
        

 

6. 난 멀리서도 모든 걸 알 수 있지 : 난쟁이행성 세레스의 밝은 점에서 포착된 변화.

 

 

Credit:ESO/L.Calcada/NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/Steve Albers/N. Risinger (skysurvey.org)

 

 

난쟁이행성 세레스는 군데군데 확연히 눈에 띄는 하얀 반점이 매력포인트인 천체입니다.
이 하얀 점들은 현재 세레스 주위를 돌고 있는 NASA의 던 우주선에 의해 정체가 드러났습니다.

현재 던 우주선은 380킬로미터 고도로 세레스 주위를 돌며 조사를 계속하고 있습니다만, 이 하얀 점이 왜 만들어졌는지, 그 구성 성분이 무엇인지는 여전히 수수께끼에 싸여 있는 상태입니다.

그런데 재미있는 것은 이번에 발견된 이 하얀점의 변화양상이 380킬로미터 거리의 던 우주선이 아니라 무려 4억 킬로미터 거리에 있는 지구에서 관측되었다는 것입니다.

이탈리아 국립 천문 연구소(INAF) 산하 -트리스테 천문대의 파올로 몰라로(Paolo Molaro)에 의하면 그는 던 우주선에 의해 하얀 점들이 발견되었다는 소식을 접하자마자 지구에서 이 하얀점들의 분광측정이 가능할 거라고 생각했답니다.

세레스 자체의 자전-세레스의 자전주기는 9시간입니다.- 으로 인해 이 하얀점이 지구에서 가까워졌다가 멀어졌다가를 반복할 것이고 이를 통해 나타나는 도플러 효과가 감지될 것이라고 생각한 건데요.

유럽 남반구 천문대(ESO) 3.6미터 망원경에 장착된 HARPS(고정밀 시선속도측정 행성탐사기,the High Accuracy Radial velocity Planet Searcher)분광카메라를 이용하여 단 이틀에 걸친 관측으로 이러한 변화를 포착해냈다고 합니다.

그런데 처음에는 그저 세레스의 자전으로 인한 변화양상만을 측정할 수 있을 것으로 생각했는데 예상외로 태양빛을 받는 이 하얀점이 변화를 보인다는 것까지 발견되었다고 합니다.

과학자들은 이러한 현상이 태양빛에 의해 하얀점을 구성하는 물질들이 기화되기 때문인 것으로 추정하고 있으며 태양빛에 의해 기화된다면 황산 마그네슘 수화물이거나 심지어는 물로된 얼음일수도 있을 거라고 생각하고 있습니다.

출처 : 유럽 남반구 천문대(European Southern Observatory) Science Release  2016년 3월 16일자
http://www.eso.org/public/news/eso1609/ 
한국어 설명 : https://big-crunch.tistory.com/12348588

 

이상. 2016년 3월의 월간 천문뉴스 브리핑을 마칩니다. ^^