페르세우스 은하단에서 뿜어져 나오는 의문의 X선

 

Image Credit:  X-ray:  NASA/CXO/Oxford University/J. Conlon et al.;   Radio:  NRAO/AUI/NSF/Univ. of Montreal/Gendron-Marsolais et al.;   Optical:  NASA/ESA/IoA/A. Fabian et al.; DSS

 

왜 페르세우스 은하단은 특정 X선 대역에서 강력한 빛을 뿜어내는 것일까?

 

아무도 그 답을 알지 못한다. 

하지만 가장 많은 논쟁이 진행 중인 가설은 이 X선이 과학자들에 의해 오랫동안 추적되어온 암흑물질의 정체를 나타내는 단서라고 추정하고 있다.

 

이 수수께끼의 중심에는 3.5킬로볼트의 X선이 자리잡고 있다. 

이 X선은 오직 은하 중심의 외곽지역을 관측할 때만 과도하게 나타난다. 

반면 중심에 자리잡고 있을 것으로 추정되는 초거대질량의 블랙홀에 바짝 다가선 지역은 3.5킬로볼트 X선이 결핍되어 있다.

 

논란의 여지가 많긴 하지만 이에 대한 가설 하나는 이곳에 이제까지는 결코 관측된 바 없는 특이한 천체가 있을 것으로 가정하고 있다.

그 물체란 바로 형광성암흑물질(fluorescent dark matter, 이하 FDM)이다.

이 형광성암흑물질의 입자들이 3.5킬로볼트 X선 복사를 흡수할 수 있다는 것이다.

 

만약 FDM이 3.5킬로볼트 X선을 흡수했다면 이후 이 X선은 은하단 전반에서 재 방출되면서 방출선을 만들 것이다.

그러나 블랙홀을 감싸고 있는 중심부 전면을 중첩관측했을 때, FDM의 흡수가 보다 현저하게 작용한다는 것을 암시하는 흡수선이 만들어졌다.

 

페르세우스 은하단을 촬영하여 합성한 이 사진에서 가시광선과 라디오파는 붉은 색으로 표시되어 있으며 X선은 파란색으로 표시되어 있다. 

X선은 찬드라우주망원경이 촬영한 것이다.

 

출처 : NASA - 오늘의 천체사진(2018년 1월 2일 자)

       https://apod.nasa.gov/apod/ap180102.html

       

참고 : 페르세우스 은하단을 비롯한 각종 은하 및 은하단에 대한 포스팅은 하기 링크 INDEX를 통해 조회할 수 있습니다.
       - 은하 일반 :  https://big-crunch.tistory.com/12346976
       - 은하단 및 은하군 :  https://big-crunch.tistory.com/12346978
       - 은하 충돌 :  https://big-crunch.tistory.com/12346977

       

원문>

Unexpected X-Rays from Perseus Galaxy Cluster 
Image Credit: X-ray: NASA/CXO/Oxford University/J. Conlon et al.; Radio: NRAO/AUI/NSF/Univ. of Montreal/Gendron-Marsolais et al.; Optical: NASA/ESA/IoA/A. Fabian et al.; DSS

Explanation: Why does the Perseus galaxy cluster shine so strangely in one specific color of X-rays? No one is sure, but a much-debated hypothesis holds that these X-raysare a clue to the long-sought identity of dark matter. At the center of this mystery is a 3.5 Kilo-electronvolt (KeV) X-ray color that appears to glow excessively only when regions well outside the cluster center are observed, whereas the area directly surrounding a likely central supermassive black hole is actually deficient in 3.5 keV X-rays. oneproposed resolution -- quite controversial -- is that something never seen before might be present: fluorescent dark matter (FDM). This form of particle dark matter might be able to absorb 3.5 keV X-radiation. If operating, FDM, after absorption, might later emit these X-rays from all over the cluster, creating an emission line. However, when seen superposed in front of the central region surrounding the black hole, FDM's absorption would be more prominent, creating an absorption line. Pictured, a composite image of the Perseus galaxy cluster shows visible and radio light in red, and X-ray light from the Earth-orbiting Chandra Observatory in blue.