2018. 3. 29. 22:22ㆍ3. 천문뉴스/유럽남부천문대(ESO)
사진 1> 화로자리 은하단을 담은 이 사진에서 어떤 은하들은 강렬한 빛을 뿜어내고 있는가 하면 어떤 은하들은 앞쪽을 장악하고 서는 등, 수없이 많은 은하들이 저마다 눈길을 끌기 위해 노력하고 있다.
이 수많은 은하들 중 하나가 렌즈상은하인 NGC 1316이다.
많은 연구가 진행된 이 은하의 파괴적인 과거는 이 은하에게 수많은 섬세한 고리구조를 남겨두었다.
이 은하가 가지고 있는 아치와 고리들을 천문학자들이 VLT 서베이 망원경 (the VLT Survey Telescope, 이하 VST)을 이용하여 유례없이 세밀하게 촬영해냈다.
이 사진은 VST-튜브 데이터 리덕션 프로그램( the VST-Tube data reduction program )과 함께 재처리된 것이다.
주황색이나 옅은 파란색 또는 하얀색의 둥근 구조물들에 의해 둘러싸인 밝은 별들에 주목하라.
이러한 현상은 망원경 및 카메라 광학장비의 반사 현상에 의해 발생한 것으로 실제 천체가 이와 같은 모습을 띠는 것은 아니다.
화로자리 은하단을 담은 이 사진에서 어떤 은하들은 강렬한 빛을 뿜어내고 있는가 하면 어떤 은하들은 앞쪽을 장악하고 서는 등,
수없이 많은 은하들이 저마다 눈길을 끌기 위해 노력하고 있다.
이 수많은 은하들 중 하나가 렌즈상은하인 NGC 1316이다.
많은 연구가 진행된 이 은하의 파괴적인 과거는 이 은하에게 수많은 섬세한 고리구조를 남겨두었다.
이 은하가 가지고 있는 아치와 고리들을 천문학자들이 VLT 서베이 망원경 (the VLT Survey Telescope, 이하 VST)을 이용하여 유례없이 세밀하게 촬영해냈다.
놀랄만큼 깊은 우주를 담아낸 이 사진에는 은하단 사이사이의 희미한 빛들을 따라 늘어선 무수한 희미한 천체들도 담겨있다.
ESO 파라날 천문대 VST의 독보적인 천체관측성능을 이용하여 촬영된 깊은 우주의 사진은 화로자리 은하단의 빛나는 은하들에 대한 비밀을 보여주고 있다.
이 은하단은 미리내와 가장 가까운 거리에 위치하면서도 많은 은하들을 거느리고 있는 은하단 중 하나이다.
또한 이번에 촬영된 2.3기가픽셀의 사진은 지금까지 ESO가 촬영한 사진 중 가장 대용량을 차지하는 사진 중 하나이기도 하다.
화로자리 은하단의 구성원 중 가장 환상적인 은하는 NGC 1316일 것이다.
이 은하는 자신보다는 규모가 작은 여러 은하들과 충돌하면서 성장해온 역동적인 과거를 가지고 있는 은하이다.
모험 가득한 과거가 만들어낸 중력뒤틀림 현상은 이 은하의 렌즈상 구조에 독특한 흔적을 남겨놓았다.[1]
사진 3> 이 사진은 NGC 1316과 NGC 1317 은하 및 그 주변을 보여주고 있다.
이 사진은 DSS2의 일환으로 촬영된 것이다.
1970년대에 수행된 첫번째 관측에서 별들이 가득한 이 은하의 외곽에서 거대한 파동들과 고리들, 그리고 아치들이 관측되었다.
이러한 구조들은 당대 천문학자들에게 활발한 연구의 장이 되었다.
이들은 나중에 현대기술로 무장한 망원경들을 이용하여 이 은하의 독특한 구조를 사진과 모델링의 결합을 통해 세세하게 관측할 수 있었다.
은하들간의 충돌은 NGC 1316에 가스가 유입되는 계기가 되었으며 이 은하의 중심에 있는 독특한 천체물리학적 구조가 형성되는 연료가 되었다.
그 구조는 다름아닌 태양대비 1억 5천만배의 질량을 가진 초거대질량의 블랙홀이다.
이 블랙홀의 주위에 물질들이 강착되면서 고에너지입자들로 구성된 강력하고 거대한 제트가 만들어졌고 이 거대한 제트는 독특한 구체를 만들게 되었다.
이 구체의 복사는 라디오파에서 관측이 가능한데, 그 결과 NGC 1316은 우주에서 4번째로 밝은 라디오전파원이 되었다. [2]
NGC 1316에서는 지금까지 Ia 유형의 초신성이 4차례 관측되기도 했다.
Ia 유형의 초신성은 천문학자에게는 매우 중요한 천체물리학적 사건으로 평가된다.
Ia유형의 초신성은 그 밝기가 매우 확실하게 측정되기 때문에[3] 해당 초신성을 담고 있는 은하의 거리를 측정할 수 있는 지표로 사용된다.
NGC 1316의 경우 그 거리는 6천만 광년으로 측정되었다.
이들 "표준 촛불"들은 상당히 멀리 떨어져 있는 천체들의 거리를 측정하는데 대단히 신뢰성 높은 도구로 사용되기 때문에 천문학자들에 의해 상당히 많이 추적되어 왔다.
사실 이들은 우주가 가속팽창하고 있다는 엄청난 사실을 밝히는데 있어서도 핵심적인 단서가 되었다.
이 사진은 화로자리 깊은 우주관측 프로그램(the Fornax Deep Survey)의 일환으로 ESO 파라날 천문대의 VST에 의해 촬영되었다.
이 프로그램은 화로자리 은하단에 대해 여러 개의 고화질 사진을 제공하는 것을 목표로 하고 있는 프로젝트이다.
프로젝트 팀을 이끌고 있는 엔리체타 이오디체(Enrichetta Iodice)는 예전에 VST를 이용하여 NGC 1399와 NGC 1387 을 연결하고 있는 희미한 빛의 다리를 발견한 적이 있다.
VST는 대규모 관측을 이끌기 위해 특별히 설계된 관측장비이다.
대규모 화각보정기능과 특별하게 설계된 256메가픽셀 카메라인 오메카캠(OmegaCAM)으로 무장한 VST는 하늘의 거대한 영역을 매우 빠르게 촬영해 낼 수 있다.
이로써 ESO 초거대망원경과 같은 훨씬 더 거대한 망원경들이 개개 천체들을 세세하게 관측할 수 있도록 도와주고 있다.
표1> 이 표에 등장하는 별들은 청명하고 어두운 하늘이라면 모두 맨눈으로 볼 수 있는 별들이다.
작은 별자리인 화로자리에는 NGC 1316과 NGC 1317을 비롯한 근거리의 은하들이 많이 몰려있다.
이 두 개 은하는 너무나 밝아서 별지기들이 보유한 중간 구경 정도의 망원경으로도 희미한 원형 보풀의 형태로 볼 수 있다.
각주
[1] 렌즈상은하는 타원은하와 미리내와 같은 나선은하의 중간 형태에 속하는 은하이다.
[2] 이 은하는 화로자리에서 가장 밝은 라디오전파원이기 때문에 화로자리 A (Fornax A)라는 이름으로도 알려져 있다.
[3] Ia 유형의 초신성은 이중별계에서 백색왜성에 물질이 강착될 때 발생한다.
짝꿍별로부터 획득한 질량으로 인해 백색왜성은 질량한계까지 도달하여 탄소핵의 핵융합반응을 촉발시키게 된다.
짧은 시간 내에 연쇄반응이 촉발되면서 대규모의 에너지 방출이 일어나게 되는데 바로 이것이 초신성 폭발이다.
초신성 폭발은 찬드라세카르 한계라고 알려진 특정 질량 한계에서 발생한다.
그리고 이때 그 특성이 거의 식별된 폭발이 발생한다.
Ia 유형 초신성들의 유사성은 천문학자들로 하여금 이 파국적인 사건으로부터 거리를 측정할 수 있는 단서를 제공해 주고 있다.
출처 : 유럽 남부 천문대(European Southern Observatory) Photo Release 2017년 10월 25일자
http://www.eso.org/public/news/eso1734/
참고 : 화로자리 은하단을 비롯한 각종 은하 및 은하단에 대한 포스팅은 아래 링크를 통해 조회할 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>
eso1734 — Photo Release
Revealing Galactic Secrets
25 October 2017
Countless galaxies vie for attention in this monster image of the Fornax Galaxy Cluster, some appearing only as pinpricks of light while others dominate the foreground. one of these is the lenticular galaxy NGC 1316. The turbulent past of this much-studied galaxy has left it with a delicate structure of loops, arcs and rings that astronomers have now imaged in greater detail than ever before with the VLT Survey Telescope. This astonishingly deep image also reveals a myriad of dim objects along with faint intracluster light.
Captured using the exceptional sky-surveying abilities of the VLT Survey Telescope (VST) at ESO’s Paranal Observatory in Chile, this deep view reveals the secrets of the luminous members of the Fornax Cluster, one of the richest and closest galaxy clusters to the Milky Way. This 2.3-gigapixel image is one of the largest images ever released by ESO.
Perhaps the most fascinating member of the cluster is NGC 1316, a galaxy that has experienced a dynamic history, being formed by the merger of multiple smaller galaxies. The gravitational distortions of the galaxy’s adventurous past have left their mark on its lenticular structure [1]. Large ripples, loops and arcs embedded in the starry outer envelope were first observed in the 1970s, and they remain an active field of study for contemporary astronomers, who use the latest telescope technology to observe the finer details of NGC 1316’s unusual structure through a combination of imaging and modelling.
The mergers that formed NGC 1316 led to an influx of gas, which fuels an exotic astrophysical object at its centre: a supermassive black hole with a mass roughly 150 million times that of the Sun. As it accretes mass from its surroundings, this cosmic monster produces immensely powerful jets of high-energy particles , that in turn give rise to the characteristic lobes of emission seen at radio wavelengths, making NGC 1316 the fourth-brightest radio source in the sky [2].
NGC 1316 has also been host to four recorded type Ia supernovae, which are vitally important astrophysical events for astronomers. Since type Ia supernovae have a very clearly defined brightness [3], they can be used to measure the distance to the host galaxy; in this case, 60 million light-years. These “standard candles” are much sought-after by astronomers, as they are an excellent tool to reliably measure the distance to remote objects. In fact, they played a key role in the groundbreaking discovery that our Universe is expanding at an accelerating rate.
This image was taken by the VST at ESO’s Paranal Observatory as part of the Fornax Deep Survey, a project to provide a deep, multi-imaging survey of the Fornax Cluster. The team, led by Enrichetta Iodice (INAF – Osservatorio di Capodimonte, Naples, Italy), have previously observed this area with the VST and revealed a faint bridge of light between NGC 1399 and the smaller galaxy NGC 1387 (eso1612) . The VST was specifically designed to conduct large-scale surveys of the sky. With its huge corrected field of view and specially designed 256-megapixel camera, OmegaCAM, the VST can produce deep images of large areas of sky quickly, leaving the much larger telescopes — like ESO’s Very Large Telescope (VLT) — to explore the details of individual objects.
Notes
[1] Lenticular or “lens-shaped” galaxies are an intermediate form between diffuse elliptical galaxies and the better-known spiral galaxies such as the Milky Way.
[2] As this radio source is the brightest in the constellation of Fornax it is also known as Fornax A.
[3] Type Ia Supernovae occur when an accreting white dwarf in a binary star system slowly gains mass from its companion until it reaches a limit that triggers the nuclear fusion of carbon. In a brief period of time, a chain reaction is initiated that eventually ends in a huge release of energy: a supernova explosion. The supernova always occurs at a specific mass, known as the Chandrasekhar limit, and produces an almost identical explosion each time. The similarity of type Ia supernovae allow astronomers to use the cataclysmic events to measure distance.
More information
This research was presented in the paper “The Fornax Deep Survey with VST. II. Fornax A: A Two-phase Assembly Caught in the Act”, by E. Iodice et al., in the Astrophysical Journal.
The team is composed of E. Iodice (INAF – Astronomical Observatory of Capodimonte, Italy), M. Spavone (Astronomical Observatory of Capodimonte, Italy), M. Capaccioli (University of Naples, Italy), R. F. Peletier (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, The Netherlands), T. Richtler (Universidad de Concepción, Chile), M. Hilker (ESO, Garching, Germany), S. Mieske (ESO, Chile), L. Limatola (INAF – Astronomical Observatory of Capodimonte, Italy), A. Grado (INAF – Astronomical Observatory of Capodimonte, Italy), N.R. Napolitano (INAF – Astronomical Observatory of Capodimonte, Italy), M. Cantiello (INAF – Astronomical Observatory of Teramo, Italy), R. D’Abrusco (Smithsonian Astrophysical Observatory/Chandra X-ray Center, US), M. Paolillo (University of Naples, Italy), A. Venhola (University of Oulu, Finland), T. Lisker (Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Germany), G. Van de Ven (Max Planck Institute for Astronomy, Germany), J. Falcon-Barroso (Instituto de Astrofísica de Canarias, Spain) and P. Schipani (Astronomical Observatory of Capodimonte, Italy).
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 and by Australia as a strategic partner. 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 Extremely Large Telescope, the ELT, which will become “the world’s biggest eye on the sky”.
Links
Contacts
Enrichetta Iodice
INAF – Osservatorio Astronomico di Capodimonte
Napoli, Italy
Tel: +39 0815575546
Email: iodice@na.astro.it
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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